6kv中压开关柜测温方案设计201610

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6KV中压开关柜测温

技术实施方案

中科微声（天津）传感技术有限公司

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文档2016年10月

目录

一公司简介 (3)

二系统概述 (3)

2.1 基本原理 (3)

2.2 系统简介 (4)

2.3 系统特点 (5)

2.4 系统参数 (5)

2.5 系统管理软件 (5)

2.6 系统架构 (5)

三产品标准 (7)

四6KV开关柜无线无源测温系统配置简介 (7)

五主要设备清单和技术参数 (8)

5.1设备清单 (8)

5.2产品技术参数 (9)

六现场施工方案 (13)

6.1安全措施 (13)

6.2现场安装 (13)

6.3静态检测 (14)

6.4系统调试 (14)

6.5工程验收 (14)

6.6现场培训 (14)

七售后服务 (15)

7.1售后服务 (15)

7.2服务培训 (15)

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文档一公司简介

中科微声（天津）传感技术有限公司（以下简称SENCAS在中国科学院与天津市政府的支持和关怀下于2012年8月成立，是专业从事无线无源传感芯片及系统研发的高科技企业。

公司凭借中国科学院声学所多年声表面波（SAW传感芯片开发为核心技术及事业发展基础，覆盖物联网温度、压力、形变等诸多参数的监测。产品主要特色是传感器无源（无需供电、免维护），传感器与数据采集器之间无线（可实现空间物理隔离），即传感测量对象与数据采集器之间实现无线无源的物理隔离，使产品在强电场、强磁场、高低温、危险易爆等复杂环境下有着无可比拟的技术优势。

公司技术实力雄厚，拥有20余位博/硕士基础研发团队，具备从芯片到系统全技术链自主知识产权，能提供灵活、专业、完善的定制化应用开发服务，可在广泛的领域提供系统化解决方案。

公司以“致力于成为复杂环境传感技术最优供应商和解决方案提供商”为企

业使命，秉承“物联智合、创芯感知”的企业经营理念，立足于物联网大数据时代，凭借卓越的技术和后续发展潜力为广大合作伙伴、各行业单位提供领先的、全面的、有针对性的传感技术解决产品及方案，努力帮助客户解决实际需求，持续提升合作伙伴的竞争优势，立志成为国内最优秀复杂传感测量产品和服务的提供商，为提升产业信息化水平做出自己的贡献。

二系统概述

2.1 基本原理

该传感器基于压电原理，通过频率变化反应压电基片的热胀冷缩效应，其工

作原理如下图1所示：

1）采集器信号发射：由采集器完成电信号调制，然后通过采集器天线将电

磁波信号发到传感器天线;

2）传感器信号激发：SAW传感器的接收天线收到电磁波信号，通过逆压电

效应，在SAW传感器上产生声信号;

3）温度信号调制：声信号感受压电晶体热胀冷缩，把温度信息调制到声信

号中，调制后的声信号经过声反射栅反射后，通过压电效益，转化成电磁波信号

并且通过传感器天线发送;

4）采集器信号接收：采集器天线接收返回的电磁波信号，解调出温度信息

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2.2 系统简介

《WD/N 无线无源温度综合在线监测系统》是中科微声最新研制的高科技专 利技术产品。该系统主要针对输变配电所、大用电企业对具有母排、刀闸、高压 柜、断路器、高压电缆、高压架空线等设备的系统测温。由于输电线路设备老化、 线路扩容、接头松动、长期过载、触头老化等因素导致设备局部温升过高导致烧 毁甚至爆炸严重电力事故。突然断电给人民群众生活带来不便， 对企业生产造成 损失甚至导致企业生产安全事故。由于电力设施设备种类繁多人员巡查不便，浪 费人力物力的同时不能排除发生故障。随着科技进步，工业智能化不断发展和行 业需求，中科微声针对以上不适宜人工监测温度的电力环境研发出了无线无源温 度综合在线监测系统。该系统解决了电力设施设备的实时温度在线检测问题，取 代了人工巡检，降低企业投入，提高设备使用寿命及安全性。系统将测量的温度 数据通过有线或无线方式实时传送给控制主机，并将温度信息显示在其他终端。 中科微声研发的《WD/N 无线无源温度综合在线监测系统》真正的做到了无线无 源且实时在线监测，系统支持 温度超限报警、事件日志、历史数据、温度曲线等 功能，为客户的人员安全、生产安全、设备安全保驾护航。

2.3 系统特点

? 系统工作稳定、监测数据准确，具有超限和异常报警功能及温度变化趋势分

析功能。软件界面友好直观，根据客户需求设置不同的阀值报警范围，

当有异常 或报警产生时，系统通过声光提示，易于监控人员及时发现问题避免出现事故。 系统运行时每2秒传送一次温度数据，系统可查看当日温度曲线、历史曲线、温

度报表、系统日志等温度变化信

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息。

?系统通过硬件和软件的优化设计，增强抗电磁干扰能力。在强电磁干扰环境下可以保证通信正常，实时数据远传可靠稳定。

?采用SAW无线无源技术的多固定方式温度传感器，具有体积小、易安装、免维护，产品寿命10年以上，解决了客户更换电源的维护烦恼。

?通讯主机支持多种通信，并满足就地显示，液晶显示和实时数据远传的功能需求。主站按客户系统要求设计，可方便地、安全可靠地接入客户系统数据监控中心。

2.4 系统参数

适用范围：WD/N无线无源测温综合在线监测系统适用于电网、发电厂、矿山、码头等温度实时在线监测。

?测温范围：-40 C?125C

?测温分辨率：0.1 C

?测温精度：＜± 2C

?工作频率：433MHz

?传感器无线距离：＜5米

?温度报警限值：预警信号（可按客户要求设置）；报警信号（可按客户要求设置）超限报警信号（可按客户要求设置）

2.5 系统管理软件

操作系统：WINDOWS 7/X等

数据库：SQLexpress2008R2

客户端：C/S架构.NET4.5 框架

2.6 系统架构

《WD/N无线无源测温综合在线监测系统》主要由温度传感器、采集器天文档

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线、温度采集器、无线路由器、RS485集线器、通讯主机和后台软件组成 如下图所示： 远程终端层

巳嗣85或无线

n -11 11-1 A

无线无源传感器

本系统采用4层网络架构：

1）现场设备层

最底层的是分布放置的无线无源传感器，传感器和被测点直接接触，实时监 测参数变化；在开关柜内，采集器天线放置在距离传感器芯片约 2~3米范围内。

温度采集器通过采集器天线给传感器发送问询信号， 传感器接收到问询信号后将 温度数据返回给温度采集器，从而完成温度数据采集。

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2）数据传输层

网关通常以一个监控区域为单元，用一个网关可接多个温度采集器。网关与 温度采集器通过RS485有线或无线方式连接。

3） 监控层

针对同一区域、不同监控房间的数据，在监控中心进行汇集；计算机上安装 综合监测系统软件，该软件对总线网关数据进行汇总分析， 建立数据库系统以及 智能管理平台，同时向远程监控端发送数据。

4） 远程终端层

本地监控中心与远程客户端通过网络实现监测数据实时同步， 远程电脑使用

WEB^览器进行远程监测管理，也可以通过手机客户端软件进行远程监测管理。

三产品标准

辐射电磁场干扰试验 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 1MHz 脉冲群抗扰度试验 静电放电试验 产品安全要求

浪涌抗扰度试验 射频电磁场辐射抗扰度试验

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

工频磁场抗扰度试验

脉冲磁场抗扰度试验

阻尼振荡磁场抗扰度试验

四6KV 开关柜无线无源测温系统配置简介

中国电力科学研究院的相关数据表明，10KV~110KV 电压等级设备属于故障 率较高的电力设备，其中开关柜的断路器动静触头关键节点属于故障率较高的关 键点，6KV 中压开关柜采用6

GB/T14598.9-2002

GB/T14598.10-2007

GB/T14598.13-2008

GB/T14598.14-1998

GB14598.27-2008

GB/T 14598.18 - 2002

GB/T 17626.3-2006

GB/T 17626.4-2006

GB/T 17626.8-2006

GB/T 17626.9-2006

GB/T 17626.10-1998

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点传感器测温系统。

以下为具体设计方案:

1. 断路器静触头传感器：

断路器的进、出A、B、C三相静触头安装无线无源温度传感器，如附图1

2. 采集器方案：

采集器安装在开关柜二次仪表室，采集器电源在仪表室内取得，如附图2

3. 采集器天线方案：

采集器天线安装在断路器室侧壁上如附图3

4. 采集器数据传输方案：

采集器数据传统通过RS-485协议以有线方式将各个开关柜数据连接后传送到控制室主机如附图4

五主要设备清单和技术参数

5.1设备清单

说明：以下按照1排7个柜子，每个柜子安装6个无线无源传感器

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5.2产品技术参数

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4功率2W

5无线频率433MH± 6MHz

6通信接口RS485工业控制总线（协议：ModBus-RTU 7温度采样周期< 2秒/6个传感器

8规格尺寸93mn X 78mn￥35.6mm

9使用寿命> 10年

10 固定方式标准卡排

采集器天线WDA-Y-9A 1 工作环境

2 带宽

3 天线尺寸温度：-40 ° C?125° C;湿度:

433MH± 10MHz

0%^ 95%

4 Peak Gain 3Dbi

Impedance 50 Q

Maximum Power Connector

使用寿命

固定方式2W

SMA

> 10年

机械夹具连接方式

集线器 1 工作电源DC9V-30V 80mA

2工作方式异步半双工

2

工作环境温度：-40 °C - +85C ;湿度：5%^ 95% （非凝露）

3传输距离0-5000 米

4传输速率115.2Kbps 到300 米

5外形尺寸117*80*25mm

6通信接口兼容EIA/TIAD 的RS-485 RS-232 标准

7固定方式标准卡排

附图1

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附图2

附图3

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①②③ ④⑤审

断踣端静斛头

①②? ④⑤?

断路耦蝉触头

附图4

RS485或无纯倍輸

III 戦

堀采集

的幵未柜

::卑?關大线

H 卑?丽大

縱①②③ ④⑤迢;

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文档六现场施工方案

6.1安全措施

施工前对全体施工人员进行安全教育，树立安全第一的观念，强调在执行安全制度下开展工作，强调服从指挥观念。组织进场施工人员进行安全工作的培训，学习《电业安全工作规程》、《电力建设安全工作规程》及有关安全生产文件，明确电力安全作业制度在电力运行中的重要作用。交代好本工程的施工内容、施工进度安排及安全注意事项。按工程进度计划分配各作业组的工作任务。使每个施工人员都能清楚自己每天的工作内容及所在区域位，明确施工中的技术措施和安

全措施。

进入施工现场，各施工人员应服从监护人员和工作负责人的指挥。现场安全员对整个工程的安全进行督促和检查，对违反安全规定的行为进行制止，不听劝告的，限令离开工作现场，并进行惩处。

6.2现场安装

安装条件准备

本设备在客户停电时安装；

进行安装调试工作前，已检查并确认了所需安装的设备均已运达现场；安装调试工具均已完备，并具有安装调试过程中所应具有的备品、备件；进行安装调试工作前，使用的工器具（包括安装工具、安全工具、试验设备和仪器仪表等）-均已经通过上级质量监督部门的认证，可以用于现场安装调试的完好设备。

工作现场带电设备已隔离，工作过程中甲方和乙方均有安全监护人在现场。

现场设备安装

根据客户指定的位置，安装主机；

设备电气箱电源线连接到交流柜客户指定的引出电源；

将485信号线连接在采集器的通信接口；将采集器天线的射频线SMA公头连接在采集器SMA母头上；

将传感器安装在需要测温的测温点，用螺钉紧固铜基板；

将采集天线安装在支架上，使采集天线能接地，调试好最佳位置；

检查传感器、采集器天线和采集器是否洁净无损，传感器和采集器螺钉是否紧固，采集器天线是否密封完好；

检查各线路是否正常连接;

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6.3静态检测

设备安装完成之后，需由工作负责人和安全监护人对所安装的传感器位置、采集器位置以及线缆的走线等进行仔细检查，防止出现安全事故。

确认各组件是否已完整无缺；

确认各连接线路是否正确可靠；

确认各组件是否已固定牢固；

确认各安装现场是否清洁、美观，无任何容易导致系统无法正常运行的异物;

确认线路是否可靠接地；

6.4系统调试

由工作班相关人员负责对安装的设备进行上电调试，使无线无源温度传感器系统工作在最佳的状态，即需要使信号强度最好，相互无干扰以及系统工作稳定可靠，不错报、不误报。

6.5工程验收

6.6现场培训

项目安装调试完成后本公司会组织技术人员为变电站运行维护人员进行使用操作等相关培训。

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文档七售后服务

7.1售后服务

产品保修期为十二个月，由于产品质量原因，在保修期内供方将免费维修和更换。在保修期外中科微声技术人员每年定期回访客户使用情况。

7.2服务培训

中科微声可为用户提供无线无源测温系统的方案设计，以及产品应用和维护的专业技术培训；按照项目的需求，可以提供现场培训和技术指导。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/knte.html