江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：針對目前國內(nèi)礦用移動變電站配置溫度檢測功能的技術(shù)落后、數(shù)據(jù)采集不全面、模式單一等問題，在使用過程中隔爆型移動變電站燒毀的絕大部分與過熱有關(guān)，然而高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換接頭、高壓隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管是主要的發(fā)熱起火位置。因此，研究移動變電站在線溫度檢測，已經(jīng)成為煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運行所急需解決的實際問題，是提高移動變電站可靠運行的迫切需要，采用移動變電站無線溫度檢測技術(shù)，保證了煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運行。

關(guān)鍵詞：移動變電站 無線溫度檢測 安全運行

1引言

隨著煤礦井下高產(chǎn)高效工作面自動化水平的提高，礦用隔爆型移動變電站普及與應(yīng)用，以及移動變電站的不斷擴容，對移動變電站的可靠性要求越來越高。其中，移動變電站自身安全運行問題是影響智能化礦山供電安全運行的重要因素。

因移動變電站為隔爆型封閉結(jié)構(gòu)，散熱采用波紋殼體散熱，且經(jīng)常在大電流和滿負荷的條件下運行，如果不對溫升采取有效的檢測措施，將會危及與其連接的電氣設(shè)備的安全運行。特別是短路故障時，強大的電流使隔爆變電站內(nèi)部溫升加劇，可能出現(xiàn)變壓器一次分接連接件、低壓星角的固定換點松動，按觸電阻加大的情況，造成移動變電站燒毀的嚴重事故。

據(jù)統(tǒng)計，隔爆型移動變電站燒毀的絕大部分與過熱有關(guān)，高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換接頭、高壓隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管，是主要的發(fā)熱起火位置處。因此，移動變電站在線溫度檢測，已經(jīng)成為煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運行所急需解決的實際問題，是提高移動變電站可靠運行的迫切需要，然而目前的移動變壓器中并不具備溫度檢測功能。

2溫度檢測技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1移動變電站主要結(jié)構(gòu)

礦用隔爆型移動變電站用于有甲烷混合氣體和煤塵，并有爆炸危險的礦井中，作為煤礦井下綜合機械化采掘設(shè)備的配電裝置，見圖1。

圖1礦用隔爆型移動變電站結(jié)構(gòu)

該裝置主要包括3打部分組成：隔爆型高壓負荷開關(guān)箱、礦用隔爆型干式變壓器、隔爆低壓保護箱。

2.2溫度測試的現(xiàn)狀及存在問題

目前，礦用隔爆型移動變電站主要的溫度保護是對移動變電站變壓器的保護，然而在實際的生產(chǎn)使用過程中，移動變電站燒毀的絕大部分表現(xiàn)在高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換接頭、高壓隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管處，因這些位置接觸部位氧化、松動、負荷過大、相間短路，散熱環(huán)境等原因使溫度升高，造成移動變電站燒毀。如不能及時發(fā)現(xiàn)處理將會造成安全事故，影響礦井供電系統(tǒng)的安全運行。從長期安全運行要求考慮，移動變電站的各個接點溫度應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。因此，移動變電站在線溫度檢測，已經(jīng)成為煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運行所急需解決的實際問題，是提高移動變電站可靠運行的迫切需要。

3無線溫度檢測技術(shù)

因移動變電站為隔爆型封閉結(jié)構(gòu)，散熱采用波紋殼體散熱，經(jīng)常在大電流和滿負荷的條件下運行，造成移動變電站內(nèi)部溫度較高，且移動變電站內(nèi)部空間受限，走線不方便且后期維護難度較大等。因此，急需探索研究一種移動變電站無線溫度檢測技術(shù)。

3.1無線溫度檢測系統(tǒng)組成

圖2礦用隔爆型移動變電站無線溫度檢測系統(tǒng)

移動變電站無線溫度檢測系統(tǒng)見圖1，包括該系統(tǒng)①無線溫度傳感器，設(shè)置于移動變電站內(nèi)部，用于檢測所述移動變電站內(nèi)部的溫度值，其輸出端輸出表征所述溫度值大小的溫度信號。②溫度控制模塊，其內(nèi)部有無線溫度信號接收模塊，可將接收到所述溫度信號傳輸至高壓綜合保護器。③信號導(dǎo)向板，設(shè)置于所述無線發(fā)送模塊上，用于使所述溫度信號延特定方向傳播，所述特定方向為背向所述移動變電站的變壓器的方向。④高壓綜合保護器，其輸入端和溫度控制模塊的輸出端相連接，通過溫度控制模塊輸入各檢測點的溫度信號。高壓綜合保護器的顯示屏可顯示溫度值，并且通過高壓綜合保護器的內(nèi)部計算和設(shè)定值進行比較，高壓綜合保護器做出適當(dāng)?shù)膭幼鳎鐪囟茸兓惓！⒊瑴貓缶⒊瑴靥l等。

3.2系統(tǒng)的工作原理

移動變電站無線溫度檢測系統(tǒng)，適用于各接點的接觸檢測。當(dāng)檢測接點溫度出現(xiàn)異常時，采用的紅外線測溫傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，通過無線傳輸模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。期間加裝弧形鋁材料信號導(dǎo)向板，無線溫度傳感器位于所述弧形板所圍成的空間內(nèi)，用于反射所述溫度信號，使所述溫度信號延特定方向傳播，且可避開變壓器產(chǎn)生的磁場干擾，減少溫度信號的損失。溫度控制模塊負責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)和傳輸，通過RS485串口通信至移動變電站高壓綜合保護器。高壓綜合保護器將接收到的溫度值與綜合保護器內(nèi)數(shù)值進行比對，發(fā)出告警或輸出跳閘，也可以通過移動變電站用高壓綜合保護器的顯示屏或通過上位機實時記錄溫度數(shù)據(jù)

，并設(shè)置預(yù)警、報警溫度值，實現(xiàn)自動聲光預(yù)警。維修及維護人員可以通過該移動變壓器的溫度歷史數(shù)據(jù)，對移動變電站例行檢修，并進行預(yù)判分析。

3.3無線溫度檢測系統(tǒng)優(yōu)點和積極效果

能夠?qū)崿F(xiàn)移動變電站隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管、高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換點的溫度在線檢測和數(shù)據(jù)分析，提前實現(xiàn)接點的溫度狀態(tài)檢測告警，避免接點的燒毀損壞，造成煤礦井下大面積停電事故的發(fā)生。

通過無線溫度傳感器檢測移動變電站各連接點溫度，通過無線上傳至移變綜合保護器及上位機，進行數(shù)據(jù)存儲、分析、故障報警及跳閘輸出。

4安科瑞Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)及在線測溫產(chǎn)品介紹

4.1系統(tǒng)介紹

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力設(shè)備安全性的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進經(jīng)驗，專門研制出的新一代無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有超溫告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現(xiàn)問題，消除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運行。為電力設(shè)備的安全、經(jīng)濟、可靠運行提供了全新的解決方案。

4.2結(jié)構(gòu)圖

4.3主要功能

數(shù)據(jù)采集與處理（模擬量、開關(guān)量、電度、SOE、定值）

控制操作（斷路器、隔離開關(guān)、分接頭、復(fù)歸）

報警及處理功能（設(shè)備狀態(tài)異常或故障、測量值越限，聲音、顏色、閃爍）

事件順序記錄SOE（分合閘記錄、保護及自動裝置的動作順序記錄）

遠動功能（為調(diào)度中心提供相關(guān)運行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)）

時鐘同步（北斗GPS納秒級，滿足間隔層子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時鐘誤差不大于1ms）

人機聯(lián)系與運行管理（控制、查看、數(shù)據(jù)庫定義修改、報警確認、二次開發(fā)、事故記錄檢索、在線設(shè)備管理）

與其他設(shè)備接口（微機保護、電力儀表、直流屏、故障錄波儀、模擬屏、調(diào)度）

4.4軟件功能

4.5測溫產(chǎn)品介紹

溫度傳感器

a.電池供電型無線溫度傳感器

安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

目前安科瑞無線溫度傳感器：

b.CT感應(yīng)取電無線溫度傳感器

安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

目前無線溫度傳感器：

接收/顯示單元

a.接收單元

b.顯示單元

5結(jié)束語

（1）移動變電站無線溫度檢測技術(shù)符合煤炭工業(yè)向自動化、智能化發(fā)展的技術(shù)趨勢。

（2）移動變電站無線溫度檢測技術(shù)能夠滿足煤礦自動化生產(chǎn)的需求，可提高礦井供電系統(tǒng)的安全可靠運行，降低設(shè)備的故障率。

（3）此項技術(shù)已經(jīng)向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交實用新型ZL申請。

參考文獻

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