مناقشة موجزة حول تصميم وتطبيق نظام قياس درجة الحرارة اللاسلكي في أجهزة التحول عالية الجهد

خلاصة: أجهزة التبديل عالية الجهد هي معدات كهربائية مهمة في المحطة الفرعية.وهي مسؤولة عن الوظائف المزدوجة لإغلاق وقطع خطوط الكهرباء وحماية سلامة النظامتعمل أجهزة التبديل عالية الجهد في بيئة عالية الجهد ، والتيار الكبير ، والحقل المغناطيسي القوي لفترة طويلة.الأكسدة ومقاومة الاتصال غالبا ما تسبب تسخين الاتصالات وارتفاع درجة الحرارةإذا لم يتم اكتشافها ومعالجتها في الوقت المناسب ، فقد تسبب حوادث خطيرة مثل الحرائق وانقطاع الكهرباء ، إلخ.أصبحت مشكلة مراقبة درجة الحرارة في الوقت الحقيقي في خزانات التبديل عالية الجهد مشكلة ملحة يجب حلها في نظام الطاقةمقال حول القضايا العملية يقترح نظام قياس درجة الحرارة اللاسلكي لغرف التبديل عالية الجهد على أساس جهاز كمبيوتر صغير ذو شريحة واحدة.النظام له خصائص البنية البسيطة، قياس درجة الحرارة، ودقة عالية.

الكلمات الرئيسية: أجهزة تحويل عالية الجهد؛ نظام قياس درجة الحرارة اللاسلكي

0مقدمة

مع التطور السريع لاقتصاد الشعب، الطلب على الطاقة الكهربائية من جميع مناحي الحياة تزداد أعلى وأعلى.التشغيل الآمن والموثوق به لمعدات الطاقة هو جزء مهم من أمن شبكة الطاقةأجهزة التبديل عالية الجهد هي واحدة من المعدات الهامة في المحطة الفرعية. معظم أجهزة التبديل عالية الجهد تتبنى هيكل مغلق ولديها ظروف تبديد حرارة سيئة.عندما تكون المعدات تعمل لفترة طويلة، الاتصالات في أجهزة التبديل عرضة للحرارة، مما يتسبب في شيخوخة المكونات وتسبب الحرائق.لقد أصبحت ظاهرة الإفراط في الحرارة الداخلية في خزائن التبديل ذات الجهد العالي ذات الهيكل المغلق مشكلة شائعة في خزائن التبديل.

1 طريقة للكشف عن درجة حرارة الاتصال الداخلية لمفتاح الجهد العاليالمعدات

في الوقت الحالي، يتم مراقبة ظروف تسخين جهات الاتصال داخل جهاز التحول عالية الجهد، ويمكن فهم تغيرات درجة الحرارة في أي وقت،بحيث يمكن التعامل معها بسرعة قبل أن تصل إلى درجات حرارة خطيرة، لتجنب حوادث السلامة. في الوقت الحالي، وتشمل أساليب الكشف المستخدمة عادة بشكل رئيسي التفتيش T، وقياس درجة حرارة رقاقة اللون،قياس درجة حرارة الألياف البصرية وقياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراءيعتمد التفتيش البشري بشكل رئيسي على مقياس الحرارة الأحمر-N المحمول من قبل المشغل لقياس درجة الحرارة داخل خزانة التبديل عالية الجهدبسبب الهيكل المغلق لخزانة التبديل عالية الجهد وعائق الدوائر أو المكونات في الخزانة، يتم حجب درجة الحرارة داخل خزانة التبديل. ونتيجة لذلك، لا يمكن لعدالة الحرارة تحت الحمراء قياس دقة بيانات درجة الحرارة داخل الخزانة.تستند طريقة قياس درجة حرارة رقاقة اللون على ألوان مختلفة من رقاقة اللون لتحديد درجة الحرارة داخل الخزانةهذه الطريقة لا يمكن أن تعكس بدقة درجة الحرارة داخل الخزانة. Optical fiber temperature measurement uses optical fiber as a temperature sensor and modulates the light intensity passing through the optical fiber through temperature changes to determine the temperature.إنه يتطلب معدات أعلى مثل مصدر الضوء، و دوائر الإرسال والاستقبالطريقة الحرارة الحمراء I-N تحدد درجة حرارة الهدف المقاس عن طريق الاستجابة لتغير الإشعاع تحت الحمراءهذه الطريقة لقياس درجة الحرارة لديها دقة منخفضةهذه المقالة تقترح نظام قياس درجة الحرارة اللاسلكي لخزانات التبديل عالية الجهد على أساس جهاز كمبيوتر صغير ذو شريحة واحدةهذا النظام له خصائص قياس دقة درجة الحرارة وسهولة التثبيت.

2 تصميم النظام العام

2.1 متطلبات تصميم النظام

أجهزة التحول عالية الجهد هي معدات مهمة في نظام الطاقة.يعمل في بيئة ذات ضوضاء كهرومغناطيسية قوية لفترة طويلة ويتطلب متطلبات عالية للموثوقية والاستقرارلذلك، بالنسبة لبيئة التشغيل الخاصة لجهاز التحول عالية الجهد، يجب أن يستوفي نظام المراقبة المتطلبات التالية.(1) يمكن أن تعمل بشكل مستقر لفترة طويلة دون استبدال البطارية بشكل متكرر؛ (2) يمكن أن تتكيف مع بيئة ضوضاء كهرومغناطيسية معقدة ؛ (3) صغيرة وسهلة لتنفيذها في موقف الاتصال ؛ (4) يتطلب النظام موثوقية عالية.

2.2 خطة تصميم النظام العامة

يتضمن نظام قياس درجة الحرارة اللاسلكي لغرف التبديل عالية الجهد المذكور في هذه المقالة أساسًا ثلاثة أجزاء: وحدة قياس درجة الحرارة اللاسلكية ، وجامع منشفة ،وخادم كمبيوتر مضيفيتم تثبيت وحدة قياس درجة الحرارة اللاسلكية في جهات الاتصال في خزانة مفتاح الجهد العالي للكشف عن درجة حرارة الاتصال ،و يتم إرسال إشارة درجة الحرارة المكتشفة إلى جهاز جمع درجة الحرارة لاسلكياجهاز جمع درجة الحرارة متصل بخادم الكمبيوتر المضيف من خلال شبكة سلكيةونقل درجة حرارة جهات الاتصال في خزانة التبديل عالية الجهد إلى خادم الكمبيوتر المضيف في الوقت الحقيقييمكن للكمبيوتر المضيف أن يدرك التبديل عالية الجهد. يمكن أن يعرض، تخزين، إنذار واستفسار البيانات التاريخية للبيانات درجة الحرارة الخزانة،وبالتالي إكمال الكشف والإنذار المبكر لدرجة حرارة الصدمة الكهربائية في خزانة التبديل عالية الجهد.

الشكل 1 بنية نظام قياس درجة الحرارة اللاسلكي لخزانة مفتاح الجهد العالي

بالنسبة لوحدة اكتساب درجة الحرارة في الحاسوب السفلي، فإنه يتكون أساسا من وحدة تحكم جهاز كمبيوتر صغير من شريحة واحدة، ووحدة استشعار درجة الحرارة، ووحدة جهاز استقبال لاسلكي،ووحدة إمدادات الطاقةيتم عرض بنيتها في الشكل 2.

الشكل 2 بنية اكتساب درجة الحرارة

3. أكريلحل نظام مراقبة الحرارة عبر الإنترنت

3.1 لمحة عامة

جهاز قياس درجة الحرارة عبر الإنترنت للاتصال الكهربائي مناسب لمراقبة درجة حرارة مفاصل الكابلات، واتصالات مفاصل الدوائر، مفاتيح السكاكين، الطرفين الوسطى للكابلات عالية الجهد،المحولات الجافة، معدات الضغط المنخفض والتيار العالي في خزانات مفاتيح الضغط العالي والمنخفض لمنع الأكسدة بسبب الأكسدة أثناء التشغيل. ، فضفاضة، الغبار وغيرها من العوامل تسبب مقاومة اتصال مفرطة والتسخين، والتي تصبح خطرا على السلامة.تعكس بشكل مستمر ودقيق حالة تشغيل المعدات، والحد من معدلات حوادث المعدات.

يتواصل نظام قياس درجة الحرارة والرصد اللاسلكي Acrel-2000T مباشرة مع المعدات في طبقة الخليج من خلال حافلة RS485 أو Ethernet.تصميم النظام يتبع المعيار الدولي Modbus-RTU، Modbus-TCP وبروتوكولات النقل الأخرى، والأمن والموثوقية والانفتاح يتم تحقيق جميعها. تحسن كثيرا.,إعداد عن بعد، إنذار الحدث، المنحنى، الرسم البياني الشريط، تقرير وإدارة المستخدم وظائف. يمكن مراقبة حالة تشغيل المعدات من نظام قياس درجة الحرارة اللاسلكي،تحقيق استجابة سريعة للإنذار، ومنع فشل خطير. .

3.2 أماكن التطبيق

انها مناسبة لمراقبة درجة حرارة معدات الطاقة في الطاقة في كل مكان إنترنت الأشياء، مصانع الصلب والمواد الكيميائية والاسمنت ومراكز البيانات والمستشفيات والمطارات ومحطات الطاقة،مناجم الفحم والمصانع والمناجم الأخرى، ومحطات تحويل الطاقة وتوزيعها.

3.3 هيكل النظام

مخطط هيكلي لنظام مراقبة درجة الحرارة عبر الإنترنت

3.4 وظائف النظام

يتم تثبيت نظام قياس درجة الحرارة المضيف Acrel-2000T في غرفة مراقبة الخدمة ويمكن أن يراقب عن بعد حالة درجة حرارة التشغيل لجميع معدات التبديل في النظام.النظام له الوظائف الرئيسية التالية:

3.4.1 عرض الحرارة

يعرض قيمة كل نقطة قياس درجة الحرارة في الوقت الحقيقي في نظام توزيع الطاقة ، ويمكن أيضًا عرض البيانات عن بعد عبر الكمبيوتر WEB / الهاتف المحمول APP.

3.4.2 منحنى الحرارة

عرض منحنى اتجاه درجة الحرارة لكل نقطة قياس درجة الحرارة.

3.4.3 قم بإعداد التقرير

استفسار وطباعة بيانات درجة الحرارة في كل نقطة قياس درجة الحرارة.

3.4.4 إنذار في الوقت الحقيقي

يمكن للنظام إصدار إنذارات لدرجات الحرارة غير الطبيعية في كل نقطة قياس درجة الحرارة. يحتوي النظام على وظيفة إنذار صوتي في الوقت الفعلي ، والتي يمكن أن تصدر إنذارات صوتية لجميع الأحداث.أساليب الإنذار تشمل النوافذ المنبثقة، الإنذارات الصوتية، وما إلى ذلك. يمكن أيضا دفع رسائل الإنذار عن طريق الرسائل القصيرة / التطبيق لتذكير الموظفين في الخدمة على وجه السرعة.

3.5 تكوين أجهزة النظام

يتكون نظام مراقبة درجة الحرارة عبر الإنترنت أساسًا من أجهزة استشعار درجة الحرارة ووحدات اكتساب درجة الحرارة / عرض في طبقة المعدات ، وبوابات الحوسبة الحافة في طبقة الاتصال,ومضيفات نظام قياس درجة الحرارة في طبقة التحكم في المحطة لتحقيق مراقبة درجة الحرارة عبر الإنترنت للمكونات الكهربائية الرئيسية لنظام تحويل الطاقة وتوزيعها.

المراجع:

[1] دليل تصميم وتطبيق Acrel Enterprise Microgrid. الإصدار 2022.05