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某水泥廠開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng) (光纖通信) 技術(shù)方案書
來源:正瑞電子        瀏覽:2428         發(fā)布日期:2022-12-06

一、綜述

現(xiàn)代社會對電能的依賴性極高,用電密度越大的地區(qū)對電的依賴性越高,因而對供電設(shè)備的可靠性提出了越來越高的要求。目前普遍使用的小車式開關(guān)柜由于斷路器與開關(guān)柜之間采用插頭聯(lián)接,當(dāng)小車與開關(guān)柜因制造、運(yùn)輸及安裝不良等都將引起觸頭接觸不良,接觸電阻增大,出現(xiàn)觸頭溫升過高,甚至燒毀,造成停電,這些現(xiàn)象在大電流開關(guān)柜如進(jìn)線柜上尤為突出,且影響極大。

《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》第11.7.2條也提出:定期檢查開關(guān)設(shè)備的接頭部、隔離開關(guān)的導(dǎo)電部分(重點(diǎn)部位:觸頭、出線座等),特別是在重負(fù)荷或高溫期間,加強(qiáng)對運(yùn)行設(shè)備溫升的監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時采取措施。

為避免此類事故的發(fā)生,安裝一種能即時監(jiān)測觸頭溫升的裝置顯得非常迫切。

傳統(tǒng)無線測溫系統(tǒng)廠家均采用電池供電方式,該方式高溫下電池壽命大大降低,實(shí)際壽命很不確定。大量使用,需頻繁停電更換電池,后期維護(hù)成本高;存在安全隱患,電池長期處于高溫下存在液體滲漏或爆炸危險(xiǎn);直接影響一次系統(tǒng)安全;為了減少功耗,數(shù)據(jù)提取間隔時間長,實(shí)時性差。

山東正瑞電子有限公司發(fā)明的新型無線測溫傳感器,不含任何電池,采用感應(yīng)供電方式解決了高壓端的無線傳感器供電問題。

 

二、現(xiàn)場情況及需求分析

現(xiàn)場無線測溫點(diǎn)布置及要求

序號

分布區(qū)域

柜子數(shù)量(面)

距離總降

測溫點(diǎn)數(shù)

備注

1

熟料配電室

5

1000

30

每面柜子按6個點(diǎn)算

2

原料處理配電室

4

500

24


3

總降

11


66


4

水泥配電室

15

180

90


5

窯頭配電室

8

300

48


6

生料配電室

13

600

78



合計(jì)



336


6個配電室的開關(guān)柜溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)一在總降實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。


三、技術(shù)方案


1、系統(tǒng)方案圖


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2、方案設(shè)計(jì)

現(xiàn)場有6個地方需要監(jiān)測開關(guān)柜觸頭溫度,在每個開關(guān)柜動觸頭處安裝微型溫度傳感器(WS7050),開關(guān)室墻上安裝一臺溫度監(jiān)測器(DCT30),溫度傳感器通過433mkz射頻無線頻段把溫度信號上傳到溫度監(jiān)測器上,溫度監(jiān)測器通過光纖到總降的電腦上,在總降室安裝工控機(jī),實(shí)現(xiàn)全廠開關(guān)柜溫度信號的集中監(jiān)控。

3、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)有溫度傳感器(WS7050)、溫度監(jiān)測器(DCT30)、無線DTU(含4G流量卡)、工控機(jī)和軟件組成。

 3.1 感應(yīng)供電式(CT)無線溫度傳感器

 WS7050無線溫度傳感器用于測量高壓開關(guān)柜內(nèi)的電氣接點(diǎn)(如電纜接頭,斷路器觸頭等)的運(yùn)行溫度。無線溫度傳感器是由溫度傳感器、信號處理及無線發(fā)射器、感應(yīng)電源三部分組成。

溫度傳感器具有小巧的體積,當(dāng)與被測物體表面直接接觸時,能保證快速測量溫度的變化,并將溫度變化的信號傳到信號處理及無線發(fā)射器,進(jìn)行信號處理并將處理后的信號通過無線傳輸?shù)綔囟缺O(jiān)測器。感應(yīng)電源采用小CT磁飽和技術(shù)由一次電流感應(yīng)出電源,電流保持在3A-5000A之間,感應(yīng)電源即可不間斷提供給傳感器穩(wěn)定的工作電壓,消除了電池供電需要停電更換的弊端,大大減少了維護(hù)量。              0.png638eee9149504.png

  傳感器實(shí)圖

  

性能指標(biāo)

l  測溫元件:數(shù)字集成溫度傳感器

l  測溫范圍:-40℃~125℃

l  溫度測量精度:±0.5℃

l  測溫分辨率:±0.1℃。

l  接口方式:無線數(shù)字通訊接口。

l  采集時間:2s;

l  數(shù)據(jù)發(fā)送間隔:10S;

l  傳感器最大數(shù)據(jù)傳輸率:100kbps;

l  溫度測量精度:±0.5℃

l  傳感器靈敏度:-110dBm;

l  傳感器工作電壓:1.8V~3.6V;

l  發(fā)射時工作電流:11mA;

l  傳感器工作頻段:433MHz

l  工頻耐壓:35KV電壓等級95KV/分,10KV電壓等級42KV/分。

l  雷電沖擊電壓:185KV/分。

l  適用開關(guān)額定電流:630A、1250A、2000A、3150A、4000A、5000A

l  CT式工作電流:>3-5A。

l  傳輸距離:戶內(nèi)80米、戶外300米。 

l  環(huán)境溫度:-40℃ ~ 80℃


3.2  無線溫度監(jiān)測器

2.jpg


連續(xù)監(jiān)測高壓開關(guān)柜內(nèi)接點(diǎn)的運(yùn)行溫度,由數(shù)字顯示屏循環(huán)顯示出每個帶電觸頭的溫度值,可確定觸頭的過熱程度,當(dāng)發(fā)生超溫時,儀器發(fā)出報(bào)警指示。并可將溫度值通過RS485接口傳到計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜溫度的集中監(jiān)測。

性能指標(biāo)

l  測點(diǎn)數(shù)量:256個(每個無線信道支持128個無線溫度傳感器)。

l  顯示屏:4.3寸彩色

l  報(bào)警輸出:1個(無源接點(diǎn))250Vac,0.6A或24Vdc,5A。

l  通訊接口:RS-485。

l  通訊規(guī)約:Modbus與電力103規(guī)約可選

l  工作電壓:交直流220V

l  工作溫度:-40℃~+70℃。

l  外形尺寸:150*130*58(mm)

l  安裝方式:掛式安裝和盤式安裝兩種

 

      3.4 光電轉(zhuǎn)換器件

8.png

采用工業(yè)級元器件和專門設(shè)計(jì),可在極端的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境。

數(shù)據(jù)支持RS232、RS422、RS485接口。

多種光接口形式,支持單芯單模光纖。

堅(jiān)固而小巧精致的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有一定的防護(hù)等級。

提供卡軌式、壁掛式等安裝方式,適用于不同的安裝條件。

安裝方式:35mm DIN卡軌式,壁掛式

3.5 監(jiān)控計(jì)算機(jī)

  研祥IPC-810/i5-3570 主頻3.4 睿頻3.8/內(nèi)存4G/500G硬盤/獨(dú)立顯卡1G/鍵鼠/4U機(jī)架式安裝。

     3.6 ZRMSCADA3.0在線監(jiān)測預(yù)警軟件平臺簡介

在線監(jiān)測軟件分為通訊模塊,監(jiān)控模塊,組態(tài)設(shè)計(jì)模塊組成。

通過該軟件,能夠與不同協(xié)議的終端儀表通訊,并將數(shù)據(jù)寫入SQL數(shù)據(jù)庫,可查詢歷史記錄,曲線,報(bào)警窗口彈出,打印等。同時能夠?qū)崿F(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)客戶端查看數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)上阿里云服務(wù)器,通過手機(jī)APP查看和報(bào)警。

主要功能:

具有ModbusRTU,ModbusTCP,CDT等多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,可以增加其他非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信模塊。

可以查看現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù);

具有超溫,超限等報(bào)警功能;

采用C/S結(jié)構(gòu),可通過安裝客戶端軟件查看數(shù)據(jù);

存儲歷史數(shù)據(jù),可查看歷史曲線,歷史報(bào)警記錄等。

采集各個變電站終端的信息數(shù)據(jù);

顯示各電纜中間頭溫度,開關(guān)柜觸頭溫度,電容器溫度等;

報(bào)警功能,探測器報(bào)警,溫度超限報(bào)警,通信中斷報(bào)警等;

溫度歷史曲線查詢;

歷史報(bào)警事件查詢;

權(quán)限管理,獲得權(quán)限可通過客戶端瀏覽數(shù)據(jù)。

報(bào)警聯(lián)動,報(bào)警時彈出報(bào)警畫面,顯示報(bào)警位置。

數(shù)據(jù)上阿里云服務(wù)器,通過手機(jī)APP查看和報(bào)警。

            638ef020d947c.jpg 638ef0348904f.png


 

四、材料配置

序號

名稱

廠家型號

單位

數(shù)量

 單價(jià)

金額 

備注

1

前端數(shù)據(jù)采集層



1.1

無線溫度傳感器

正瑞WS7050

336




1.2

無線溫度監(jiān)測器

正瑞DCT30

6




1.3

電氣箱

300*400*200mm

6



含空開,開關(guān)電源燈

1.4

電源線

RVVP 2*1.0mm2

200



阻燃,防水


小計(jì)







2

集中監(jiān)控部分



2.1

監(jiān)控計(jì)算機(jī)

研祥810

1



帶顯示器、音箱

2.2

在線監(jiān)測軟件

ZRMSCADAV3.0

1




2.3

光纜

8芯

2600




2.4

通信線纜

Rvvsp0.5*2

50




2.5

光電轉(zhuǎn)換器

 485轉(zhuǎn)光

6



帶網(wǎng)關(guān)功能

2.6

RS485轉(zhuǎn)換器


1




2.7

485集線器


1








 

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