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      金源電氣向你講解電力設備溫度在線監測技術發展趨勢

      作者:admin 發布日期:2020/12/15 關注次數: 二維碼分享

      電力系統是一個由眾多發電、輸電、變電、配電及用電設備連接而成的大系統,電力設備的故障不僅會造成供電系統意外停電而導致電力企業經濟效益減少,而且有可能造成用戶的重大經濟損失,因此這些設備的可靠性及運行狀況直接決定了整個電力系統的穩定和安全,也決定了電力企業的經濟效益及供電質量和可靠性。




      對電力設備進行在線監測,并借助各種先進的計算方法對監測數據進行分析,以便及時發現設備的故障隱患,采取預防措施,實現科學的設備故障診斷和狀態檢修,對電力系統運行的可靠性、安全性具有重要意義。隨著在線監測技術不斷發展和成熟,以及在線監測技術近年來在我國電力系統的成功應用,狀態檢修替代定期檢修已被電力系統所接受和認同,成為設備檢修的必然趨勢。國家電網公司早在2010年頒發了《變電設備在線監測系統技術導則》并開始全面推廣實施設備狀態檢修,全面提升設備智能化水平,推廣應用智能設備和技術,實現電網安全在線預警和設備智能化監控。

      目前,在線監測主要以變電站一次設備為主,包括有:電容性設備的電容量、介損在線監測;金屬氧化物避雷器的全電流、阻性電流在線監測;變壓器本體絕緣油色譜在線監測、本體超高頻局放在線監測、套管局放、介損在線監測、有載開關動態特性在線監測;GIS超高頻局放在線監測、微水在線監測;開關機械特性監測及六氟化硫氣體密度在線監測等。

      電力設備溫度在線監測技術一般由先進的傳感器技術、通訊系統、計算機與信息處理技術、專家分析系統及系統數據信息庫組成。隨著科學技術的不斷發展,電力設備溫度在線監測技術向著自動化、智能化、實用化的方向發展。

      物聯網技術的應用

      物聯網技術被視為繼計算機、互聯網之后的下一次信息技術浪潮和新技術的引擎,我國已經將物聯網技術作為國家新興戰略產業之一,并明確提出物聯網將融入到智能電網的建設中。所謂物聯網,即通過射頻識別(RFID)、全球定位系統(GPS)、激光掃描器等信息傳感設備,把物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網具有對系統及環境實時信息全面感知、通過網絡的融合與協同進行信息的實時傳輸和共享實現可靠互聯、對海量的感知信息進行數據智能分析處理的特征。

      面向電力設備溫度在線監測的物聯網架構分為三層,感知層、網絡層、應用層。

      感知層采集電力設備的實時溫度數據,其基礎技術主要包括傳感器技術、短距離傳輸技術等。傳感器技術主要采用各種溫度傳感器,如接觸式溫度傳感器、紅外溫度傳感器等,溫度傳感器直接安裝在電力設備上;短距離傳輸技術需要考慮高低壓絕緣隔離,對于電力設備溫度監測系統,主要采用無線通信技術,如Zigbee通信、2.4G/433M無線通信等。

      網絡層支撐感知層和應用層之間的信息傳輸以及數據通信。網絡層與感知層之間通過無線通信獲取感知層溫度傳感器的信息;對于網絡層與應用中的通信,鑒于對數據安全性、傳輸可靠性、數據實時性的要求,物聯網的信息傳遞主要依靠電力通信網來實現,以電力光纖網為主,以電力線載波通信網、數字微波網為輔。

      應用層對采集到的各電力設備的溫度數據進行分類、綜合、轉換、分析、決策、共享,其重點是構建為能為不同應用提供服務的智能化平臺,能夠提供各種異常報警、趨勢分析、在線診斷、數據共享等服務。

      物聯網技術的應用,是實現電力設備溫度在線監測的基礎,同時也可以提高電力設備溫度在線監測系統的可靠性、安全性、實時性。

      無源傳感技術,取代電池供電

      電力設備溫度在線監測技術中的傳感器是實現溫度感知的部分,采用無線通信的溫度傳感器供電渠道主要以電池為主。溫度傳感器通常工作在高壓大電流的環境下,電磁環境惡劣,對電池的工作壽命有較大的影響,且電池容量有限,需要定期更換和維護;另外電池在高溫環境下,容易出現爆炸事故,有一定的安全隱患問題。因此,溫度傳感器的供電問題嚴重制約了電力設備溫度在線監測技術的發展。

      變電設備在線監測

      隨著傳感器技術的發展,為了突破電池供電帶來的問題障礙,采用電場取電、磁場取電、射頻供電、溫差供電、聲表面波技術等無源傳感技術脫穎而出,已經被視為電力設備溫度在線監測傳感器的技術發展方向,無源傳感器技術不需要電池供電,優勢明顯:

      (1)采用無源傳感器技術的溫度在線監測傳感器可以在電力設備生命周期內免維護,提升了電力設備溫度在線監測系統的可靠性。

      (2)不需要電池,沒有高溫爆炸的安全隱患,安全性高;同時,能夠持續對電力設備的高溫進行監測,讓用戶能夠在事故發生前及時發現設備隱患和故障。

      (3)無源傳感技術的應用,能夠大量減少電池的使用,減少了電池帶來的各種污染,對環境保護做出了貢獻,具有一定的社會價值。




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