我國正處于經(jīng)濟快速增長時期,隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,國家電網(wǎng)的供電負荷日益增加,在安全生產(chǎn)方面也不斷出現(xiàn)新的情況,有些頻發(fā)性事故至今仍時有發(fā)生,并且有的變得越來越突出。
仔細分析近年來電網(wǎng)引發(fā)的火災原因,不難發(fā)現(xiàn),大部分都是由于溫度過高引起的。因此,在火災發(fā)生之前及時、準確地監(jiān)測電纜、高壓觸點、開關柜的溫度變化并發(fā)出預警,使用戶有充分的時間采取相應的措施,避免發(fā)生事故或引起火災就尤為重要。
怎樣才能提前預警,早期發(fā)現(xiàn)火災隱患和消除隱患,電力設備溫度的遠程無線監(jiān)測及預警技術無疑是一個既安全又可靠的技術手段,通過對設備溫度的實時數(shù)據(jù)分析和監(jiān)測,防止事故的發(fā)生,防患于未然。
需求分析
在持續(xù)擴大供電給電網(wǎng)電器設備帶來的一系列安全問題中,高壓電纜接頭、連接器導體部分接觸不良引起的異常過熱是主要故障形式。
高壓開關柜動靜觸頭、高壓母線接頭、高壓電纜接頭、刀閘開關、箱式變電站等重要的設備,在長期運行過程中,開關的觸點和母線連接等部位會因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱,若不及時發(fā)現(xiàn)而這些溫度變化,最終必然導致事故發(fā)生。因此母線、引線、電纜等的觸頭和接頭是電網(wǎng)安全的一個重要隱患部位。
1)高壓開關柜中動、靜觸頭故障。開關柜在電力系統(tǒng)中被廣泛應用,是輸配電系統(tǒng)中的重要設備,承擔著開斷和關合電力線路、線路故障保護、監(jiān)測運行電量數(shù)據(jù)的重要作用。開關設備因高壓斷路器動、靜觸頭接觸不良,加上長期的大電流、觸頭老化等因素易致其接觸電阻增大,從而導致長時間發(fā)熱、觸頭溫升過高甚至最終發(fā)生高壓柜燒毀事故。
2)電纜接頭故障。隨著運行時間的延長、壓接頭的松動、絕緣老化,以及局部放電、高壓泄漏等,將引起發(fā)熱和溫度的升高,這將使運行狀況進一步惡化,促使溫度進一步提升。這一惡性循環(huán)的結果就引發(fā)短路,甚至發(fā)生重大火災。
通過對這些重要部位溫度連續(xù)監(jiān)測,實現(xiàn)故障的早期報警。解決開關過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關鍵,實現(xiàn)溫度在線監(jiān)測是保證高壓設備安全運行的重要手段。當發(fā)生故障時,提供及時報警并指明故障點位置,提供故障分析的詳盡監(jiān)測數(shù)據(jù),以保證系統(tǒng)安全可靠運行。
無線測溫技術
在高壓觸點或電纜接頭的位置安裝溫度傳感器,通過連續(xù)監(jiān)測高壓觸點或電纜接頭的實時溫度,可確定觸點和接頭處的溫度是否異常,當發(fā)生超溫或溫度異常升高時,系統(tǒng)能夠發(fā)出報警指示。
無線式溫度傳感器用于測量帶電物體表面的溫度,如高壓開關柜內(nèi)的裸露觸點和母線連接處的運行溫度。它是由溫度傳感器、測量電路、邏輯控制電路、無線調(diào)制接口和供電電路組成。溫度傳感器測量到溫度后,將溫度參數(shù)通過2.4GHz無線網(wǎng)絡發(fā)送到無線溫度監(jiān)測設備。