無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的工作原理是利用無(wú)線(xiàn)技術(shù)將溫度傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。
具體來(lái)說(shuō),無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成:
溫度傳感器:用于采集溫度數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊:將溫度傳感器采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)信號(hào),并發(fā)送出去。
無(wú)線(xiàn)接收模塊:接收無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊發(fā)送的無(wú)線(xiàn)信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
數(shù)據(jù)處理單元:對(duì)無(wú)線(xiàn)接收模塊接收到的電信號(hào)進(jìn)行處理,得到溫度數(shù)據(jù)。
顯示單元:將數(shù)據(jù)處理單元得到的溫度數(shù)據(jù)顯示出來(lái),以便用戶(hù)查看。
在實(shí)際應(yīng)用中,無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)通常采用電池供電,因此具有低功耗、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),由于無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)不需要布線(xiàn),因此具有安裝方便、靈活性高等優(yōu)點(diǎn)。
在電力系統(tǒng)中選擇無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)時(shí),需要綜合考慮多個(gè)因素,以下是詳細(xì)介紹:
精度要求
電力系統(tǒng)設(shè)備對(duì)于溫度監(jiān)測(cè)的精度要求較高。例如,對(duì)于變電站中的高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的觸頭,溫度測(cè)量精度通常需要達(dá)到 ±1℃甚至更高。因?yàn)榧词故俏⑿〉臏囟茸兓?,也可能預(yù)示著觸頭接觸不良等潛在故障。精確的溫度測(cè)量能夠幫助運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期異常,防止故障進(jìn)一步發(fā)展。
對(duì)于輸電線(xiàn)路的連接點(diǎn),由于環(huán)境因素復(fù)雜,如陽(yáng)光輻射、空氣流動(dòng)等,雖然精度要求可能稍低于開(kāi)關(guān)柜觸頭,但也需要保證在 ±2 - 3℃左右,以確保能夠有效監(jiān)測(cè)連接點(diǎn)因電阻過(guò)大等原因?qū)е碌臏囟犬惓!?/p>
測(cè)溫范圍
不同的電力設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中溫度范圍有所不同。變壓器正常運(yùn)行時(shí),其油溫一般在 30 - 90℃之間,但在過(guò)載等異常情況下,油溫可能會(huì)超過(guò) 100℃。因此,無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)溫范圍應(yīng)至少覆蓋 0 - 150℃,以滿(mǎn)足變壓器油溫監(jiān)測(cè)的需求。
開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的觸頭溫度通常在環(huán)境溫度到 100℃左右,但在短路故障瞬間,溫度可能急劇上升。所以系統(tǒng)的測(cè)溫范圍需要考慮能夠承受短時(shí)間內(nèi)的高溫沖擊,一般要達(dá)到 0 - 200℃。
傳感器類(lèi)型
接觸式傳感器:在一些對(duì)精度要求且安裝條件允許的情況下,可以考慮接觸式傳感器。例如,對(duì)于變壓器繞組的溫度監(jiān)測(cè),光纖溫度傳感器可以直接嵌入繞組內(nèi)部,能夠精確測(cè)量繞組的真實(shí)溫度。光纖傳感器具有抗電磁干擾、精度高的特點(diǎn),能夠適應(yīng)變壓器內(nèi)部復(fù)雜的電磁環(huán)境。
非接觸式傳感器:對(duì)于大多數(shù)電力系統(tǒng)中的高壓設(shè)備和輸電線(xiàn)路,非接觸式傳感器是。如紅外傳感器,它通過(guò)檢測(cè)物體發(fā)出的紅外輻射來(lái)確定溫度。這種傳感器不需要與被測(cè)物體直接接觸,安裝方便,不會(huì)干擾電力設(shè)備的正常運(yùn)行。例如在高壓開(kāi)關(guān)柜柜門(mén)安裝紅外傳感器,就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)部設(shè)備的溫度。
傳感器的安裝與防護(hù)
傳感器的安裝方式需要考慮電力設(shè)備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境。對(duì)于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的傳感器,需要便于安裝在觸頭附近或母線(xiàn)連接處等關(guān)鍵部位,并且不能影響開(kāi)關(guān)柜的正常操作和設(shè)備的絕緣性能。傳感器應(yīng)具備良好的防護(hù)等級(jí),如 IP67(防塵防水等級(jí),能夠防止灰塵進(jìn)入和短時(shí)間浸泡在水中不受影響)以上,以適應(yīng)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)可能出現(xiàn)的凝露等情況。
在輸電線(xiàn)路上,傳感器要能夠牢固地安裝在導(dǎo)線(xiàn)連接點(diǎn)、絕緣子等部位。由于戶(hù)外環(huán)境惡劣,傳感器需要具備抗風(fēng)、防雨、防腐蝕等能力,防護(hù)等級(jí)一般要求達(dá)到 IP68,確保在長(zhǎng)期的戶(hù)外環(huán)境下能夠穩(wěn)定工作。
通信方式
無(wú)線(xiàn)通信頻段:常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)通信頻段有 ZigBee(2.4GHz)、藍(lán)牙(2.4GHz)、433MHz 等。ZigBee 通信技術(shù)具有低功耗、自組網(wǎng)能力強(qiáng)的特點(diǎn),適合在變電站等相對(duì)集中的區(qū)域內(nèi)構(gòu)建大規(guī)模的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)。433MHz 頻段的信號(hào)傳輸距離較遠(yuǎn),穿透能力強(qiáng),適用于輸電線(xiàn)路這種分布范圍廣、距離長(zhǎng)的場(chǎng)景。
通信協(xié)議:系統(tǒng)應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議,如 Modbus、IEC61850 等。這些協(xié)議能夠確保無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)與電力系統(tǒng)中的其他智能設(shè)備(如監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置等)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)交互和兼容。
通信穩(wěn)定性
.測(cè)溫元件 1)溫度傳感器 a. 電池供電型無(wú)線(xiàn)溫度傳感器 安裝于發(fā)熱部位,采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有四款
CT 感應(yīng)取電無(wú)線(xiàn)溫度傳感器 安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處,采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有兩款:
c. 有線(xiàn)溫度傳感器 安裝于低壓柜接點(diǎn)或變壓器繞組、電機(jī)繞組的測(cè)溫,采集溫度量并通過(guò)有線(xiàn)方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?目前有線(xiàn)測(cè)溫傳感器是Pt100:
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