کاربرد سیستم اندازه گیری دمای بی سیم در تجهیزات برق فشار قوی معدن زغال سنگ

تلفن: +86 18702111813 ایمیل: shelly@acrel.cn

شرکت آکرل،. Ltd.

خلاصه: با توسعه مستمر اقتصاد اجتماعی، سیستم برق به سمت ولتاژ بالا و ظرفیت بالا حرکت می کند. فن‌آوری‌ها و تجهیزات جدید سیستم قدرت در یک جریان بی‌پایان ظهور می‌کنند و ظرفیت انتقال نیرو همچنان رو به بهبود است. با این حال، بار برق با ولتاژ بالا که توسط تجهیزات الکتریکی فشار قوی حمل می‌شود نیز باعث افزایش دمای خود می‌شود که پایداری را تهدید می‌کند. از شبکه برق دمای تجهیزات به یک پارامتر مهم برای عملکرد پایدار تجهیزات انتقال نیرو در شبکه برق فعلی تبدیل شده است. بر اساس دلایل افزایش دمای تجهیزات الکتریکی فشار قوی، این مقاله ساختار و کاربرد سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم را تحلیل می‌کند. مزایا و معایب کاربرد آن را تجزیه و تحلیل می کند و نمونه های کاربردی را برای ارائه مرجع برای بهره برداری پایدار و توسعه سیستم برق کشورمان ارائه می دهد.

کلمه کلیدی: سیستم اندازه گیری دمای بی سیم؛ تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا؛ مزایا و معایب

تجهیزات برق فشار قوی در سیستم برق کشور ما دارای نقاط اتصال متنوعی از جمله اتصالات سوئیچ ایزوله، گره های شینه و غیره می باشد. مقاومت زیادی در حین استفاده ایجاد می شود که منجر به مشکلات افزایش دما می شود.

1. دلایل افزایش دمای تجهیزات الکتریکی فشار قوی

کاربرد سیستم اندازه گیری دما از تجزیه و تحلیل علت مشکل افزایش دما جدا نیست. اولین مورد مشکلات کیفیت و نصب خود تجهیزات الکتریکی فشار قوی، به ویژه در اتصالات پیچ و مهره تجهیزات است. آیا نقاط اتصال به هم می رسند. استانداردها و اینکه آیا سفتی با استانداردها مطابقت دارد همگی بر استحکام مقاومت تأثیر می گذارد. بسیاری از اتصالات تجهیزات در حین نصب مشکلات ناهموار و خشن خواهند داشت. سنگ زنی ناکافی همچنین منجر به افزایش مقاومت و تماس ضعیف می شود که استفاده از تجهیزات را تحت تاثیر قرار می دهد و مشکل افزایش دما را آشکار می کند. یا قطعات کلیدی، در نتیجه منجر به تماس ضعیف می شود. سوم، سطح فلزی تجهیزات الکتریکی فشار قوی خود مستعد واکنش های خوردگی یا اکسیداسیون است و مشکلات روی سطح تجهیزات نیز بر تماس تجهیزات تأثیر می گذارد. محیط کار نامناسب برخی از تجهیزات الکتریکی مانند دمای بالا، باران، برف و باد شدید، پیری خود تجهیزات را تسریع می‌کند و باعث مشکلات جدی افزایش دما می‌شود. چهارم، عوامل خارجی بر تماس ضعیف در اتصال تجهیزات تأثیر می‌گذارد. . بسیاری از سایت‌های عملیاتی تجهیزات نسبتاً پیچیده هستند و پیوندهای مختلف مانند نصب، استفاده و نگهداری تجهیزات نیز مستعد اشتباه هستند که در نتیجه تماس ضعیف بسیاری از کانکتورهای کابل و سوئیچ‌های جداکننده و مشکلات جدی افزایش دما وجود دارد. فشار بار بالا برای مدت طولانی. تجهیزات الکتریکی فشار قوی خود انتقال و استفاده از برق فشار قوی را انجام می دهند. هنگامی که جریان بیش از حد بزرگ است و از ظرفیت حمل تجهیزات فراتر می رود، همراه با اثر حرارتی خود جریان، دمای تجهیزات به سرعت افزایش می یابد.

در عملیات واقعی تجهیزات، پنج مشکل فوق در اتصالات کلیدهای مدار، جداکننده ها، اتصالات کابل، بوشینگ ها و باس بارها و غیره رخ می دهد. این نواحی دارای خطاهای زیادی هستند و مستعد مشکلات افزایش دما هستند. در بازرسی و نگهداری روزانه، کارکنان باید بر بازرسی و نگهداری تمرکز کنند. در طول بازرسی تجهیزات، اندازه گیری دمای دستگاه نه تنها می تواند وضعیت دستگاه را در حین استفاده درک کند، بلکه گرمای بیش از حد تولید شده توسط ضعیف را نیز به موقع تشخیص می دهد. تماس یا بار بیش از حد. در حالت شارژ، به دلیل تأثیر جریان و گرما، طبیعی است که دمای داخلی بالاتر از جهان خارج باشد، اما تغییر گرما به دلیل خرابی خود تجهیزات یا نیاز به بار زیاد است. تحت نظارت دقیق قرار گیرد. این مشکل افزایش دما باعث تشدید قدیمی شدن تجهیزات و در نتیجه کاهش عمر تجهیزات می شود و حتی ممکن است باعث سوختن تجهیزات شود. بنابراین، اعمال یک سیستم اندازه گیری دما در تجهیزات الکتریکی فشار قوی بسیار ضروری است.

در چین، پرکاربردترین روش‌های اندازه‌گیری دما برای تجهیزات برق با ولتاژ بالا، روش تراشه مومی نمایشگر دما، روش اندازه‌گیری دمای مادون قرمز، روش اندازه‌گیری دمای فیبر نوری و سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم است. هم روش نمایش دما و هم دماسنج مادون قرمز به صورت دستی کار می‌کنند. ، و داده ها را نمی توان در زمان واقعی جمع آوری کرد. از طریق اندازه گیری فیبر نوری، نتایج اندازه گیری بلادرنگ را می توان به دست آورد. با این حال، در مورد ولتاژ بالا و پایین، نمی تواند عوامل محیطی را به طور کامل ایزوله کند و نمی تواند الزامات مشخصات ابزار دقیق الکتریکی برای ابزارهای ولتاژ بالا را برآورده کند. علاوه بر این، هنگام نصب در کابینت، به دلیل مشکلاتی مانند عدم مقاومت فیبر نوری در برابر دمای بالا و دشوار بودن سیم کشی، موانع بزرگی برای نصب آن وجود دارد. فناوری اندازه گیری دمای بی سیم موجود عمدتاً بر حالت انتقال بی سیم فعلی متکی است. برای غلبه بر مشکلات اتصال و اتصال حلقه های اولیه و ثانویه، در نتیجه ایمنی استفاده از برق ولتاژ بالا را بهبود می بخشد.

2. تجزیه و تحلیل ساختار سیستم اندازه گیری دمای بی سیم و کاربرد تجهیزات

ترکیب سیستم اندازه گیری دمای بی سیم را می توان به بخش سنسور دما و بخش نمایش و تجزیه و تحلیل نتایج نظارت بر دما و همچنین سخت افزار و نرم افزار سیستم تقسیم کرد. ساختار سیستم اندازه گیری دمای بی سیم برای قدرت ولتاژ بالا تجهیزات همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است معمولاً با سنسورهای دما در محل اتصال کابینت سوئیچ ها، اتصالات کابل، فیوزها و غیره نصب می شوند. سپس سیگنال جمع آوری شده با استفاده از فناوری بی سیم مخابره و نمایش داده می شود. به منظور اطمینان از ایمنی اندازه گیری دما، قسمت های کاری ولتاژ بالا و ولتاژ پایین برای جلوگیری از نشتی و سایر حوادث عایق بندی می شوند. معمولاً کانال های متعددی بر روی سطح خارجی ارائه می شود. از تجهیزات کاری برای نظارت و پردازش داده‌ها در زمان واقعی مکان‌های مختلف. سپس داده های دریافت شده توسط گیرنده از طریق پورت سریال یا موازی به کامپیوتر منتقل می شود و توسط برنامه از پیش برنامه ریزی شده آنالیز و پردازش می شود.

شکل 1 نمودار شماتیک ساختار سیستم اندازه گیری دمای بی سیم برای تجهیزات برق ولتاژ بالا

2.1 سنسور دما

وظیفه سنسور دما تبدیل سیگنال دما به سیگنال الکتریکی است. معمولاً از ترموکوپل متر Pt100 استفاده می شود که دقت اندازه گیری آن به 0.1 درجه سانتی گراد می رسد. همچنین می توان از یک سنسور جریان مینیاتوری شار صفر استفاده کرد که ارزش کاربردی بالایی نیز دارد. از نظر فنی، سنسور مغناطیسی Permalloy کم تلفات را به عنوان هسته آهنی انتخاب می کند و از فناوری فشار منفی ویژه و ابزار حفاظتی برای تحقق جبران خودکار برای هسته آهنی، به طوری که هسته آهنی در شرایط کاری ایده آل شار مغناطیسی صفر باشد. سنسور دمای بی سیم علاوه بر دستگاه اندازه گیری دما، شامل منبع تغذیه، مدار اندازه گیری، مدار کنترل منطقی و مدار ارتباط رادیویی می باشد. در یک فرکانس خاص. به منظور انطباق با شرایط کاری بالاتر، معمولاً در لوله های حرارتی قابل جمع شدن با دمای بالا و فشار بالا بسته بندی می شود و دارای خواص ضد آب و ضد گرد و غبار خاصی برای اطمینان از استفاده طولانی مدت است. از منطقه کار تجهیزات اندازه‌گیری دمای بی‌سیم معمولاً کوچک است، اندازه آن باید تا حد امکان کاهش یابد تا شرایط کار در حین استفاده برآورده شود. هنگام استفاده از سنسور دما، سیم چسب مقاوم در برابر حرارت یا فناوری چسب را می‌توان برای ترکیب عنصر حساس به حرارت استفاده کرد. با سطح جسم، اما باید مراقب بود که نقاط تماس نزدیک نگه داشته شود تا خطاهای اندازه گیری کاهش یابد. سنسور دمای بی سیم باید محدوده کاری خطی وسیعی داشته باشد. معمولاً یک عنصر سنجش دما از -55 تا 130 درجه سانتیگراد انتخاب می شود و سنسور دما با توجه به الزامات دقت اندازه گیری و خطای اندازه گیری در شرایط کاری مختلف انتخاب می شود.

2.2 آشکارساز دمای بی سیم

سیستم آشکارساز دمای بی سیم دارای چندین کانال دریافت کننده است که می تواند چندین نقطه اندازه گیری مختلف را در زمان واقعی پردازش و نمایش دهد. در آشکارساز دمای بی سیم عملکردهای قضاوت و رسیدگی به خطا وجود دارد. یک منطقه ایمنی از قبل توسط کارکنان تنظیم می شود و اطلاعات جمع آوری شده با آستانه تنظیم شده توسط آشکارساز دمای بی سیم مقایسه می شود. اگر دما از آستانه فراتر رود، وارد ماژول پردازش خطا می شود و متن هشدار را خروجی می کند و مجموعه ای از سطوح بالا و پایین را برای شروع سیگنال و صدا خروجی می دهد. علاوه بر عملکردهای تشخیص اولیه و هشدار، دمای بی سیم آشکارساز توانایی انتقال اطلاعات را نیز دارد. می توان آن را از طریق یک خط داده یا یک تراشه ارتباطی پورت سریال/موازی به رایانه متصل کرد و کارمندان می توانند چندین سوئیچ و قطعات تماس را در زمان واقعی نظارت کنند و وضعیت عملکرد آنها را کنترل کنند تا مشکلات ایمنی موجود را به موقع کشف کنند.

2.3 سیستم نظارت بر دما در زمان واقعی

در مقایسه با امکانات سخت افزاری فوق الذکر مانند سنسورها و آشکارسازها، سیستم پایش دمای بی‌درنگ بیشتر به سیستم نرم‌افزاری در سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم تمایل دارد. سیستم پایش دمای بی‌درنگ ادغام دمای کلی بی‌سیم است. عملیات سخت افزار اندازه گیری، پردازش داده ها، جمع آوری سیگنال و سایر عملکردها. از طریق رابط مشتری با کارکنان ارتباط برقرار می کند و دستورالعمل ها را آپلود و صادر می کند. به منظور کاهش شدت کار اپراتورها، کارگران فنی یک سیستم نظارت بر دما در زمان واقعی را ایجاد کرده اند که با توضیحات بالا مطابقت دارد تا دما را تجزیه و تحلیل و پردازش کند. نتایج اندازه گیری بخش سخت افزاری.سیستم پایش دما در زمان واقعی دارای عملکردهای نمایش دما، ذخیره سازی داده ها، تجزیه و تحلیل و مقایسه داده های تاریخی، هشدار خطا، تجزیه و تحلیل خطا، تجزیه و تحلیل وضعیت عملکرد تجهیزات و غیره است و می تواند یکپارچه و تکمیل کند. توابع بخش سخت افزاری.در طراحی سیستم پایش دمای بلادرنگ، می توان از برخی روش های طراحی مدولار برای کار پردازش داده های اضافی استفاده کرد و هر واحد ماژول بر اساس عملکرد تجزیه می شود و داده ها ذخیره می شوند و پردازش بر اساس دسته بندی این روش طراحی مدولار می‌تواند باعث شود که سیستم پایش دما در زمان واقعی از کاربرد و ایمنی بالاتری برخوردار باشد. سیستم پایش دمای بی‌درنگ می‌تواند به کارگران فنی برای جمع‌آوری، استخراج، مقایسه و تجزیه و تحلیل حجم زیادی از داده‌ها کمک کند و می‌تواند شرایط غیرعادی مختلف را در زمان واقعی با توجه به دماهای مختلف تجهیزات مختلف گزارش کند تا از عملکرد طبیعی دستگاه‌های مختلف اطمینان حاصل کند. در عین حال، سیستم پایش دمای بی‌درنگ نیز عملکرد ریاضی و عملکرد تجسمی خوبی دارد که می‌تواند داده‌های یک دوره معین را به عنوان نمودار نمایش دهد و داده‌ها را برای تسهیل تعمیر و نگهداری بعدی علامت‌گذاری کند.

3. مزایا و معایب سیستم اندازه گیری دمای بی سیم اعمال شده در تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا

3.1 مزایای فنی سیستم اندازه گیری دمای بی سیم به کار رفته در تجهیزات الکتریکی

با پیشرفت علم و فناوری، سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم دستخوش به‌روزرسانی‌ها و به‌روزرسانی‌های متعددی شده است، عملکرد آن قوی‌تر و قوی‌تر شده است، و نظارت بر دما دقیق‌تر و دقیق‌تر شده است. ساخت و ساز فعلی توان به سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم نیاز دارد. بیشتر و بیشتر در زمان واقعی و دقیق تر باشد، به ویژه برای تجهیزات الکتریکی با ولتاژ بالا. سیستم اندازه گیری دمای بی سیم نیز با استفاده از تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا به طور مداوم تنظیم می شود. از نظر دریافت سیگنال، سیستم اندازه گیری دمای بی سیم فرکانس سیگنال بالاتری را بر اساس ویژگی های تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا گسترش می دهد که از پایداری خوبی برخوردار است. و به راحتی توسط عوامل خارجی مختل نمی شود. از فناوری ارتباط بی سیم در انتقال سیگنال استفاده می شود که نسبتاً ساده، مصرف انرژی و هزینه کم است و با توجه به داده های دریافتی قابل تجزیه و تحلیل و پردازش است و وضعیت کار دستگاه را می توان کنترل در زمان واقعی بدون تحت تاثیر قرار گرفتن توسط محدودیت های شرطی آب و هوا. دمای ابزار را می توان در زمان واقعی برای جلوگیری از تشخیص از دست رفته نظارت کرد. در عین حال می توان هشدار دمای بیش از حد دستگاه را با توجه به نیاز کاربر تنظیم کرد و از طریق صدا و سیگنال مکان تجهیزات خاص را به اپراتور یادآوری کرد.

3.2 کاربرد ناکافی سیستم اندازه گیری دمای بی سیم در تجهیزات الکتریکی

اندازه‌گیری دمای تجهیزات الکتریکی فشار قوی با استفاده از سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم، شدت کار بازرسی اپراتورهای پست را کاهش می‌دهد و همزمان عملکرد ایمنی تجهیزات را بهبود می‌بخشد. استفاده واقعی. اول از همه، سیستم اندازه گیری دمای بی سیم یک فناوری فعال است که برای منبع تغذیه به باتری داخلی نیاز دارد. هنگامی که باتری تمام شود، سیستم اندازه گیری دمای بی سیم به طور خودکار خاموش می شود و کارکنان نمی توانند دمای دستگاه را ببینند و فقط می توانند با قطع خط برای تعویض باتری، اتصال را بازیابی کنند، در نتیجه تعداد سوئیچ ها عملیات و قطعی برق غیر برنامه ریزی شده در پست به شدت افزایش یافته است. برای حل این مشکل می توان فناوری را بهبود بخشید، باتری داخلی را با منبع تغذیه غیرفعال جایگزین کرد و از موج الکترومغناطیسی تولید شده توسط جریان نقطه ثابت به عنوان منبع تغذیه استفاده کرد. قدرت، به طوری که قابلیت اطمینان کل سیستم بهبود یافته است. ثانیا، برخی از نشانگرهای کنترل دمای دستگاه منبع تغذیه اغلب در کاربردهای عملی شکست می خورند. ابتدا قضاوت می شود که باتری سنسور اندازه گیری دمای بی سیم کافی نیست. پس از قطع برق و تعویض سنسور اندازه‌گیری دما بی‌سیم، این پدیده همچنان وجود دارد. در این حالت، شناسایی سایت، رفع اشکال نصب انتهای گیرنده، کوتاه کردن فاصله بین نقطه اندازه‌گیری دما و دمای بی‌سیم ضروری است. سیستم اندازه گیری و اجتناب از این وضعیت.علاوه بر این، سنسور دمای بی سیم با فناوری فعال خود نمی تواند باتری را جایگزین کند. اگر تشخیص داد که باتری کافی نیست، سنسور بی سیم باید تعویض شود. این نه تنها هزینه تعمیر و نگهداری ابزار را افزایش می دهد، بلکه باعث مصرف منابع تجهیزات نیز می شود.

4. نمونه های کاربردی سیستم اندازه گیری دمای بی سیم

در مقایسه با فناوری سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم خارجی، توسعه فناوری اندازه‌گیری دمای داخلی نسبتاً عقب است، اما با توجه به توجه مستمر صنعت داخلی در سال‌های اخیر، سرمایه‌گذاری، نیروی انسانی و منابع مادی در این زمینه بهبود یافته است. در صنعت برق، تجهیزات کمکی زیادی وجود دارد، به ویژه تجهیزات نظارتی برای عملکرد برق. یعنی زمانی که خط تا یک بار خاص یا دمای بالا کار می کند، دستگاه به طور خودکار منبع تغذیه را قطع می کند تا از حوادث جلوگیری شود. این محصولات کاربردی جدید هستند. بیشتر در تجهیزات برق فشار قوی استفاده می شود و رابط های آنها از قبل نصب شده است و قابل تعویض نیست. اگرچه تولید مقاومت را تا حدی کاهش می دهد، اما به راحتی در اثر کار طولانی مدت باعث خرابی می شود که افزایش می یابد. مقاومت خود دستگاه و افزایش حرارت در حین کار می باشد.بنابراین برای مدت طولانی می توان به راحتی باعث بروز حوادث ایمنی و به خطر انداختن سلامتی جانی و مالی افراد شد. در پاسخ به این وضعیت، برخی از شرکت‌های داخلی از فناوری اندازه‌گیری دمای بی‌سیم برای تولید برق استفاده کرده‌اند. با محبوبیت این فناوری، اکنون نه تنها در صنعت برق، بلکه در سایر صنایع با مشکلات افزایش دما نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

5. سناریوهای کاربردی

دستگاه اندازه گیری دمای آنلاین تماس الکتریکی برای مانیتورینگ دمای اتصالات کابل در کابینت سوئیچ فشار قوی و پایین، کنتاکت های قطع کننده مدار، سوئیچ های چاقو، سر میانی کابل های فشار قوی، ترانسفورماتورهای نوع خشک، تجهیزات ولتاژ پایین و جریان بالا مناسب است. . این می تواند از خطرات ایمنی بالقوه ناشی از مقاومت بیش از حد تماس و گرمایش ناشی از اکسیداسیون، شلی، گرد و غبار و سایر عوامل در حین کار جلوگیری کند، در نتیجه ایمنی تجهیزات را بهبود می بخشد، وضعیت عملکرد تجهیزات را به موقع، مداوم و دقیق منعکس می کند و میزان تصادفات تجهیزات را کاهش می دهد.

6. پیکربندی سخت افزار سیستم

7. نتیجه گیری

با توجه به توسعه مداوم سنسورها، ارتباطات داده های بی سیم، داده کاوی و سایر فناوری ها، سیستم نظارت بر زمان واقعی دمای الکتریکی ولتاژ بالا علمی تر خواهد شد. با به کارگیری و رواج سیستم اندازه‌گیری دمای بی‌سیم، صنعت برق کشورمان نیز پایدارتر و ایمن‌تر شده و پیشرفت فناوری آن به توسعه کشورمان کمک کرده است.

منابع:

[1] کتابچه راهنمای طراحی و کاربرد ریزشبکه Acrel Enterprise. نسخه 2022.05

سیستم پایش آنلاین دما عمدتاً از یک سنسور دما و یک واحد اکتساب/نمایش دما در لایه تجهیزات، یک دروازه محاسبات لبه در لایه ارتباطی و یک میزبان سیستم اندازه‌گیری دما در لایه کنترل ایستگاه برای تحقق نظارت بر دمای آنلاین تشکیل شده است. بخش های الکتریکی کلیدی سیستم تبدیل و توزیع نیرو