摘要:物联网是现代科技发展下的产物,它的诞生改变了很多工业生产、运作与管理模式,提升了各项社会工作的效率,其在电力供应当中的运用则主要存在于变电站设备的温度测控当中,以高效准确的工作特点保障变电站设备的工作效率,提升其工作性能,减少故障的发生。文章的主要内容就是分析讨论物联网技术在变电站设备在线测温系统中的运用。
关键词:物联网技术;变电站;设备测温;技术应用
引言
变电设备测温主要是为了明确设备在运行状态下的温度,减少火灾的发生,近几年来,随着全国夏季气温的持续上升,各地多发变电站设备起火事件,导致供电区域内的生产和生活活动无法正常进行,也是的电力企业蒙受了巨大的经济损失,作为社会主要能源的供应单位,电力企业必须全力保障变电站运行安全。
1基于物联网技术下变电站设备在线测温系统相关的数据技术
1.1检测信息数字化采集
物联网技术的核心依旧是互联网技术,它通过一定的设备,例如红外感应器、传感器、射频识别或者激光扫描器等与任何设备实现连接,采集相关的信息。该技术下的信息采集具有数字化特点,它能够通过先进的技术将所采集的信息进行数字化处理,同时他也使得其信息更加全面而丰富。首先来说,该技术下的信息采集技术具有多样化、全面化的的特点,能够满足用户的使用要求,其次,其信息采集技术还具有统一性、对口性的特点,其所采集的技术可以直接运用于对设备的分析,减少了处理、转化和分析环节;最后,该技术模式下的信息采集几乎能够供应对变电站设备的各项分析,例如故障诊断、状态分析等等。
1.2数据采集单元
在线测温系统对于变电站设备温度数据的采集主要是通过各个与设备相连的传感器节点来实现,传感器类型一般为高压开关传感器,其主要组成部分包括:SF6气体微水传感器、开关局部放电传感器、SF6气体密度传感器、开关分、合闸、开关动作位移传感器、储能线圈电流传感器、液压机构压力传感器等该单元的任务主要是对变压设备等进行实时的数据采集和数据传输,将数据传输到对应的储存器和处理器当中进行加工处理,而后传输到终端显示设备上,以供用户使用。
1.3数据处理单元
数据处理单元属于数据采集单元的下属单元,当数据采集单元完成传输任务之后,数据处理单元开始运作。其主要的系统构造包括:高压开关和变压器各种参数的子IED组成。其中参数子IED中的的IED主要来源于高压开关、各类变压器、气体微水、气体密度、开关的局部放电以及关于开关的机械特性和开关的监控视频、避雷器监测子IED等组成;变压器检测子IED的来源主要是油中溶解气体、铁芯接地电流以及套管绝缘诊断等等。数据处理单元接收数据采集单元中各个传感器的检测信号,并将接收到的信号进行存储,以实现实时、历史数据的查询功能。用户通过对各类设备和参数显示的IED对其进行状态进行分析,并设置对应的报警极限值等相关的自动化控制启动的极限值。
1.4数据管理单元
数据管理单元主要执行数据综合分析任务,数据的综合分析则主要依靠计算机终端来执行,例如,设计者在设定了某些设备数据的极限值之后,将其储存到电脑终端当中,计算机在完成数据的综合分析之后会与设置的各类参数的极限值进行对比,一旦僭越了这一极限值,计算机就会发出指令,控制报警器报警。该单元的主要构成如图1所示。其中,高压开关检测主IED主要执行接收和传输各个高压开关节点子IED任务。终端计算机会对各类收到的数据进行综合性分析,以此来确定变电站各个设备是否存在高温运行情况以及故障情况,终端计算机也是最终指导控制报警器自动报警、预警的设备3002
2在线测温系统的配置方案
2.1抗干扰设计
物联网技术运用于在线测温所受到的干扰主要包括:来自地线的干扰——高电压试验中的放电现象会产生电磁波,放电电流不断的提升点位,导致各感应器、传输器等受限;其次,共振回路也会对其产生影响,由于高压设备本身质量大、体积大、线路长,其中存在的电容和大量的杂散电感在刺激作用下就会形成高压电压和电流,导致测温系统运作受限;干扰物联网技术性能实现的因素还包括静电耦合,静电耦合的产生主要是因为测温系统本身电子线路的问题,其电子线路当中存在计寄生电容,所以,一旦某一电路的信号发生了剧烈的变化,电容就会形成电路对测温系统产生干扰。对抗干扰、提高系统性能需要通过合理的接地设计、去耦设计以及屏蔽技术的使用来实现。
2.2无线温度传感器的配置
无线温度传感器的配置应当依据变电站的建设面积、变电站设备的分布特点和范围进行。所以设计人员首先应当全面了解变电站设备的分布情况,根据其设备来进行无线温度传感器的配置,设置其数量和布设位置。在设计过程中,尤其要注意对于电力输送薄弱环节的温度传感器配置和布设,也就是各个变电站设备之间的连接处。在设备运行的过程中,这些连接点的负荷会不断增加,但连接点本身并不是似设备一样具有较大的承受能力,如果对这一环节的温度传感不到位,就很有可能使得连接处的温度不断上升,并形成循环往复,持续的升温必定会导致连接处膨胀,而后发展成为熔化,最终引发火灾。
2.3数据传输基站的配置
数据传输基站是变电站在线测温系统中
较为重要的构成之一,主要执行数据接收和传 输任务。变电站一般建设在远离居住区的自然 环境当中,环境因素较为复杂,因此,数据传 输容易受到多种因素的影响,要想提高数据传 输的质量,确保基站运行拥有高强度的信号, 就必须要减少这些外在因素的影响。在配置的 过程中,可以依据变电站的无线通讯环境和传 感器配置进行设计,首先确定基站的数量和点 位,其次,则是要保障最大的冗余度,主要依 靠提升其信号密度来实现。数据基站的配置应 当坚持远离导线墙面、电线塔、线干以及带点 设备的原则。
2.4数据分析
数据分析是数字化零售的核心。这一过程包括两部分:首先,传感器会收集由RFID标签、视频和移动设备生成的大量原始数据;第二,复杂的软件会将这些数据转化为具有可操作性的深入洞察,让零售商能够从各个方面改进日常的店铺运营,也就无需零售商消耗人力去通过查阅数据来审视过往的业绩表现,以及明确业务运营未来的改进方向等。虽然数字化的数据分析仍属于新兴领域,特别是在零售领域,但其潜力却是无限的。在业务中整合数据和分析技术的公司能够比其竞争对手获得多5%的生产力和利润增长——这一点是非常重要的,因为58%的零售商正为大数据解决方案积极争取预算,以存储和分析IoT产品产生的数据。事实上,斑马技术的研究显示,至2021年,79%的零售商将在运营中采用摄像机和视频分析技术,78%的零售商将利用软件分析技术来防止损耗、实现价格优化。75%的零售商还在考虑采用预测分析。
结语
社会工业结构的不断改变加大了对电力供应的需求,这对电力社会的性能和电力保障能力提出了新的要求。通过合理的使用物联网技术可以有效保障变电站设备的安全运作,提升其测温系统的性能。
参考文献:
[1]邹浩,王峰,刘晓敏.物联网技术的变电站设备在线测温系统研究[J].中国新技术新产品,2013(02):186-187.
[2]何方,郑浩,张永江,韩华超,张国富,李海燕,申安安,刘丽红.基于物联网技术的智能变电站在线监测系统的设计[J].仪表技术与传感器,2013(12):422-423.
SJ1型铁塔换相在110kV过东线上的应用
赖志元
(国网四川明星电力股份有限公司船山供电分公司 629000)
摘要:SJ1型铁塔换相较直线杆滚式换相、耐张专用塔换相和悬空换相有明显优点:它具有节约杆塔材料、施工维护方便、交叉换相点少面窄距离短、电气距离能保证和运用机动灵活等特点。初次在过军渡电站至遂东110KV变电站的110KV线路(以下简称过东线)上设计应用,经几年投产运行考验,达到了安全可靠供电的要求,普遍认为:SJ1型铁塔换相在110KV线路上具有推广应用价值。
随着输电线路电压等级(110KV、220KV、330KV、500KV、)的不断提高,输电线路的换相技术取得了巨大的突破。如:直线杆滚式换相、耐张专用塔换相和悬空换相等得到广泛推广。上述换相方式对于新建线路、停电时间较长的改造线路适用,对已投运输电线路或停电作业将造成大面积停电的线路就不太适用。为了解决这一难题,首先是调阅该线路的设计资料及竣工图纸,查阅该工程的路径图、杆塔明细表、杆型图、档距及重要的交叉跨越等。其次是查阅输电线路中各种换相方式和成功案例。最后是进行现场查勘和反复查阅资料,分析各种杆型结构,选择在SJ1型塔处换相。具体方案如下:
过东线路全长7.6km,导线采用LGJ-240钢芯铝绞线,该线路处于四川丘陵地区,海拔高度285-350m,大气最高气温+40℃,最低气温-5℃,最大覆冰厚度C=0mm。线路进出线相序和换相位置如图1所示。
图1110KV过东线换相示意图
导线换相是全线路绝缘最为薄弱的环节,在设计应用中正确选用换相绝缘子的绝缘强度和准确控制换相跳线间距的大小十分关键,在过东线上具体做法如下:
a、换相采用的是110KV横担复合绝缘子,型号:FS-110/10。
b、在SJ1型铁塔水平挂线横担下方1.7米处,组装绝缘子固定支架。并保证跳线对塔身的安全距离不小于1.5米,相间距离不小于3.5米。
c、换相绝缘子安装在铁塔水平横担及固定支架上。
论文作者:苗杰,朱汉福
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签:变电站论文; 测温论文; 设备论文; 技术论文; 在线论文; 数据论文; 单元论文; 《电力设备》2019年第4期论文;