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森思特科技推出无线温度传感器——电力无线采集系统

森思特科技推出无线温度传感器——电力无线采集系统

        电力系统正向着大电网高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。对电网运行自动化、智能化的监控水平已成为国内外高度重视的关键问题。随着社会用电量的日益增加,承载着大负荷输送任务的高压电气设备如变压器、互感器、高压开关柜、室外刀闸等电力负载也在迅速增加。电网中众多高压电气设备本身、设备之间的联接点是电力输送最薄弱环节,这个薄弱环节的实质问题就是联接点发热。随着负荷的增大,导致联接点发热并形成恶性循环:温升、膨胀、收缩、氧化、电阻增大、再度升温直至酿成事故。因此,电力系统不惜人力、财力,采取多种措施监测高压联接点的温升。据国家电力安全事故通报统计,我国每年仅发生在电站的电力事故,40%是由高压电气设备过热所致。因此监测高压设备联接点温升是杜绝此类事故发生的关键,实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。

 

       RCW-II无线系统是专门设计用于高压带电体的运行温度实时监测,该系统采用前沿的ZigBee组网技术设计,国内首次研制,实现了高压带电体温度远距离遥测。本产品密封性能良好,室内外均可安全使用。 系统具有低功耗、等电位测量、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。

 

3-1  GRCW-II无线测温技术特点


1. 采用2.4G频段,工作在2400~2483.5MHz(ISM)频段。

2. 直接序列扩频(DSSS),抗干扰能力更强。

3. 采用ZigBee技术,符合IEEE802.15.4标准。

4. 温度传感器采用LTCC内置天线,体积最小。

5. 极低的传感器耗电,电池寿命:>5年。

6. 高达65535个无线传感器编址。

7. 自动传感器识别,无连线,安装简便。

8. 传输距离:小于300米。

用于高压设备接点运行温度监测的技术主要有红外测温、光纤测温和无线测温,下面对三种测温技术进行比较:

 

3-2 无线测温与光纤测温的比较


光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号,光导纤维具有优异的绝缘性能,能够隔离开关柜内的高压,因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上,准确测量高压触点的运行温度,实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而,用于隔离高压的光纤表面可能受到污染,将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。

 

无线测温系统采用电磁波传输信号,传感器直接安装在高压设备上,温度测量准确,可以彻底解决电气绝缘问题,无线测温系统的特点是不受气候环境的影响,可以测量室内外任何高压带电体有温度事故隐患点的温度。

 

3-3 无线测温与红外测温的比较


红外测温为非接触式测温,但极易受环境灰尘及周围的电磁场影响,因为高压设备一般环境灰尘比较大,当红外测温头被灰尘遮盖后,温度测量值急剧变化,常常正常的温度突然显示几百度,进而报警。

 

另外开关柜内的空间非常狭小,无法安装红外测温探头(因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离,并需要正对被测物体的表面),而无线测温系统却不受开关柜体结构的限制。

 

四 高压开关柜射频无线测温系统结构


通过连续监测高压开关柜内触点或电缆接头的运行温度,可确定触点和接头处的过热程度,当发生超温或温度变化率越限时,系统能够及时发出预警指示。实现这一功能,采用GRCW-II无线测温系统是最佳的解决方案。

 

GRCW-II系统采用一台中心监测计算机,通过RS485工业总线,连接GRCW-II无线式温度监测仪,每台GRCW-II都具有一个RS485接口,在无中继器的情况下,多达128个GRCW-II无线式温度监测仪可组成一个无线遥测网络,每台GRCW-II无线式温度监测仪相当于一个无线接入点,它可接入6-18只无线温度传感器(户外空旷地域可以接入32到64只),系统的中心计算机在线监测所有GRCW-II无线式温度监测仪所测量的温度,下图显示了无线温度遥测网络的组成。

 

五 无线射频温度传感器


5-1 温度传感器工作原理


GRCW-II无线式温度传感器用于测量高压带电物体表面的温度,如高压开关柜内的裸露触点、母线连接处、户外刀闸及变压器等的运行温度。无线温度传感器是由温度传感器、测量电路、逻辑控制电路、无线调制接口和供电电路组成,如图5-1所示,传感器将温度信号通过2.4G无线网络发送到无线式温度监测仪。

 

 5-2 无线式温度传感器性能指标


1. 温度测量范围:-55~+125

2. 精度:±0.5℃(-20~+80℃)

3. 分辨率:0.0625℃

4. 温度测量周期:约90s(用户可指定)。

5. 户外型传输距离:小于300米。

6. 供电:½AA 3.6V锂电池,工作时间>5年。

7. 射频标准:IEEE802.15.4。

8. 外形尺寸:56mm×28mm×17mm。

 

5-3  传感器封装型式及外型


GRCW-II无线温度传感器是一体化结构,采用热缩外套封装,防水防尘,无外置天线,防止在高压环境下产生尖端放电现象,在无线温度传感器的一个侧面用于检测温度,该传感器适合测温范围低于125℃的环境。

 

  GRCW-II无线温度传感器因体积小巧,最适用于开关柜温度热接点测量,它可测量开关柜内的动触头、引出线电缆接头和母线连接点的运行温度,当然更适合户外高压设备,该温度传感器的外形见图5-3所示。

 

5-4 传感器的安装方式


GRCW-II无线温度传感器有一个侧面是感温面,传感器测到的温度就是该感温面的温度,若传感器放置在空气中,则测到的就是环境温度。为了准确测量物体表面的温度,应保证传感器的感温面与被测物体的表面紧密接触。

 

在安装GRCW-II无线温度传感器前,首先要找到传感器的测温面,每一个无线温度传感器的底面即是传感器的测温面,将该面贴到被测物体表面,并用高温尼龙扎带将其固定在被测物体上,根据实际情况的不同,也可采用粘结或其它方法固定。

 

5-5 传感器的寿命


GRCW-II无线温度传感器内部采用高性能的锂电池供电,作为维持传感器工作的一次性电池,其理论寿命可达6年,在实际使用中,因工作环境中温度条件的影响,其电池的工作寿命可达5年以上。

 

对于GRCW-II无线温度传感器,在内部电池将要耗尽时,对应无线测温仪上对应的通道前显示电池符号,已表示对应的温度传感器将不能工作,见图5-5。在这种情况下,用户可通过更换传感器中的电池来使传感器恢复工作,更换新电池的无线温度传感器同样可以继续工作5年以上。

 

厂家提供传感器电池的更换服务,用户需要将传感器寄回工厂,具体费用请联系我们。

 

六 无线温度监测仪


6-1性能指标


1.  射频标准:IEEE802.15.4。

2.  可管理传感器数:32或64只。

3.   可显示传感器数:18只。

4.   温度显示:LCD显示器,带背光。

5. 报警输出:1个(无源接点)

6. 网络接口:隔离RS-485工业总线接口。

7. 工作电压:220VAC/220VDC。

8. 工作温度:-10℃~+80℃。

9. 存储温度:-40℃~+85℃。

10. 安装方式:嵌入式盘装。

 

6-2 温度显示功能

 

能够同时支持18个无线温度传感器的显示,带背光的LCD显示屏每屏能够显示6个通道的温度数值,并具有温度报警和温度测点故障指示等功能。见图6-2。

 

6-3 运行状态指示


当GRCW-II无线温度监测仪运行时,可以通过仪表的LCD显示屏了

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