CN102359824A

CN102359824A - 输变电系统自供电多路无线测温终端

Info

Publication number: CN102359824A
Application number: CN201110211510XA
Authority: CN
Inventors: 刘红月; 李湃
Original assignee: Chien Shiung Institute of Technology
Current assignee: Chien Shiung Institute of Technology
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2012-02-22

Abstract

本发明公开了一种输变电系统自供电多路无线测温终端，它包括：一组温度测量装置、数模转换装置、PLC控制器、自耦变压器、无线信号发送装置和带有无线接收装置的计算机；所述自耦变压器安装于母排上，将母排产生的磁场转化为电能为温度测量装置、数模转换装置、PLC控制器供电。本发明抗干扰能力强，功耗低；温度传感器与数据处理装置壳体分离，使其能更加靠近测温点，测温更加准确，安装更加灵活；整个终端系统依靠自备感应线圈提供电能，供电方式灵活，使用寿命长，安装更加方便。

Description

输变电系统自供电多路无线测温终端

技术领域

本发明涉及一种温度测量系统，具体是一种应用于电力高压环境输变电系统中母排叉指接头故障检测的多路无线测温终端。

背景技术

在输变电系统中，载流母线、母排等电力设备在负载电流过大或表面出现氧化时会出现温升过高，长时间不加处理能使相邻的带电部件性能劣化，导致击穿、故障停电。根据生产安全监督部门提供数据分析，全国输变电所发生的重大事故中，百分之九十以上是由于过热引起，给生产和经营造成巨大经济损失，同时也威胁着生命财产的安全。通过监测母线接点、高压电缆接头、高压开关触点温度的运行情况，可有效防止高压输、变电故障的发生，为实现安全生产提供有效保障。因此采取有效措施监测高压环境中输变电系统中接头的温度变化是急需解决的重大课题。

许多母排处于高电位（6KV、10KV、35KV、110KV、220KV甚至于更高），目前国内专门用于高压母线、高压开关及电接触发热测量的设备很多，但很少有针对狭小全封闭空间中母排温度的测量。常用温度监测的方法，一种是在高压电接触表面涂一层颜色随温度变化的发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可靠性差，不能进行定量测量，在全封闭的环境中也不可能进行观测；另外一种方法是利用辐射特性的红外热像仪，准确度较高，但由于需要光学器件，在特定场合使用不太方便，即使勉强使用给安装、调试、维护以及设备供电带来挑战，很难实施，而且价格较高，推广应用有一定困难。更重要的是以上两种方式都需要人工进行巡查，不能实时得到温度数据，所得到的数据永远是滞后的，起不到温度实时报警功能。而有线通讯方式的电子仪表不符合电力高压环境测量仪表规范。

目前，有部分无线测温系统在投入使用，但大多是将温度传感器置于测温终端内部，每个测量点安装一个测温终端，这样的缺点是：测温点的高温对测温终端内部电子元器件的稳定性和使用寿命均有影响，同时，温度传感器与测温点存在距离，温度测量存在误差。使用时为了减小测温误差，需将测温终端贴近高温测温点；为了减少测温终端的数量，每个测温终端需提供10路以上的传感器,但是，同时工作时测温终端稳定性不够。另外，此类产品大部分采用内置电池供电，内置电池的寿命、电池对外观尺寸的制约，都对产品有着或多或少的影响，同时在人员不易到达的环境中，维护、或更换电池将变成不可能完成的事情。该类产品工作环境特点：空间小，测量点侧线性分布，测量点相对密集，被测点连接部分温度比高，被测点周围环境温度较高。

发明内容

发明目的：本发明提供一种应用于电力高压环境输变电系统中母排叉指接头故障检测的输变电系统自供电多路无线测温终端，该测温终端利用母排中流过的电流通过电磁感应为该终端供电，实现自供电，并解决了供电系统中母排接头的温度数据实时采集问题。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种输变电系统自供电多路无线测温终端，它包括：一组温度测量装置、数模转换装置、PLC控制器、自耦变压器、无线信号发送装置和带有无线接收装置的计算机；所述温度测量装置将接收到的温度模拟信号送入数模转换装置，数模转换装置将温度模拟信号转换为数字信号送入PLC控制器，PLC控制器对数字信号进行存储计算再通过无线信号发送装置发送，带有无线接收装置的计算机接收从无线信号发送装置发出信号存储计算和调用；所述自耦变压器安装于母排上，自耦变压器中的感应线圈将母排产生的磁场转化为电能为温度测量装置、数模转换装置、PLC控制器和无线信号发送装置提供电能。

本发明中所述温度测量装置包括：温度传感器与数据采集器；所述温度传感器与数据采集器相连，数据采集器收集温度传感器测量的温度值。本发明中温度传感器与数据采集器通过数据线进行连接，两者均采用耐腐蚀，抗高、低温材料制成，可适应复杂环境的需求；本发明所述输变电系统自供电多路无线测温终端随排列母排，呈线性走向，温度传感器安装于高压母排的端口处。

本发明中所述自耦变压器内铁芯为不开口铁芯，以减少谐波对输变电系统自供电多路无线测温终端的影响。

本发明中所述PLC控制器与10路温度传感器相连，该10路温度传感器分别排列在PLC控制器的两侧，每侧5路温度传感器，两侧对称。

本发明中所述PLC控制器侧面的每一路温度传感器长度不同，各传感器按排列顺序依次加长，温度传感器兼有导电功能，温度传感器长度不同，测量的距离不同，加强了温度传感器的监测范围，提高了本发明的温度测量的准确性。

本发明中所述温度传感器采用陶瓷封装，采用陶瓷封装耐压、耐高温、热传导好。

本发明中温度测量装置连接数模转换装置，数模转换装置和无线信号发送装置与PLC控制器相连，无线信号发送装置与带有无线接收装置的计算机相连；自耦变压器与温度测量装置、数模转换装置、PLC控制器和无线信号发送装置，为温度测量装置、数模转换装置、PLC控制器和无线信号发送装置提供电能。

有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明中采用自耦变压器，利用母排所产生的电磁场转化为电能为输变电系统自供电多路无线测温终端供电;

2、本发明中自耦变压器形成闭环套在母排上，当母排电流达到400安培时处于饱和，铁芯不开口，减少了谐波对无线测温终端的影响;

3、本发明中温度传感器采用陶瓷封装，耐压、耐高温、热传导好;

4、本发明中采用多路温度传感器，每一路温度传感器长度不同，并且布置于PLC控制器一侧的多个传感器依次加长，可以测量不同距离的温度，提高了温度检测的准确性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的框图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例

一种输变电系统自供电多路无线测温终端，包括：一组温度测量装置1、数模转换装置2、PLC控制器3、自耦变压器4、无线信号发送装置5和带有无线接收装置的计算机6；所述温度测量装置1包括：温度传感器11与数据采集器12；温度传感器11为十路，所述自耦变压器4内铁芯为不开口铁芯；所述温度传感器采用陶瓷封装。

本实施例中各部件连接关系如下：

所述温度测量装置1将接收到的温度模拟信号送入数模转换装置2，数模转换装置2将温度模拟信号转换为数字信号送入PLC控制器3，PLC控制器3对数字信号进行存储计算再通过无线信号发送装置5发送，带有无线接收装置的计算机6接收从无线信号发送装置5发出信号存储计算和调用；所述自耦变压器4安装于母排上，将母排产生的磁场转化为电能为温度测量装置1、数模转换装置2、PLC控制器3和无线信号发送装置5提供电能；所述温度传感器11与数据采集器12相连，数据采集器12收集温度传感器11测量的温度值；所述PLC控制器3与10路温度传感器相连，该10路温度传感器分别排列在PLC控制器3的两侧，每侧5路温度传感器，两侧对称；每一路温度传感器长度不同，各温度传感器按排列顺序依次加长，测量不同范围内的温度值。

本实施例中输变电系统自供电多路无线测温终端中数模转换装置2和PLC控制器3外部封装的外壳为方型，自耦变压器4内感应线圈呈圆环柱状；温度传感器通过导线，穿过数模转换装置2和PLC控制器3外部封装的外壳上的孔径，与数模转换装置2连接；本实施例中无线信号发送装置5为螺旋式铜制天线。

安装时，输变电系统自供电多路无线测温终端由支架固定，安装在离发热点存有安全距离的位置，温度传感器固定于发热点上。使用中，如图1所示，当电力设备通电工作后，自耦变压器4内部的感应线圈为输变电系统自供电多路无线测温终端可提供所需电能，在带有无线接收装置的计算机6完成对PLC控制器3发送间隔，发送通道的设置，整个输变电系统自供电多路无线测温终端即可自动工作。

Claims

1.一种输变电系统自供电多路无线测温终端，其特征在于：它包括：一组无线信号发送装置、自耦变压器（4）、无线信号发送装置（5）和带有无线接收装置的计算机（6）；所述温度测量装置（1）将接收到的温度模拟信号送入数模转换装置（2），数模转换装置（2）将温度模拟信号转换为数字信号送入PLC控制器（3），PLC控制器（3）对数字信号进行存储计算再通过无线信号发送装置（5）发送，带有无线接收装置的计算机（6）接收从无线信号发送装置（5）发出信号存储计算和调用；所述自耦变压器（4）安装于母排上，自耦变压器（4）中的感应线圈将母排产生的磁场转化为电能，为温度测量装置（1）、数模转换装置（2）、PLC控制器（3）和无线信号发送装置（5）提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种输变电系统自供电多路无线测温终端，其特征在于：所述温度测量装置（1）包括：温度传感器（11）与数据采集器（12）；所述温度传感器（11）与数据采集器（12）相连，数据采集器（12）收集温度传感器（11）测量的温度值。

3.根据权利要求2所述的一种输变电系统自供电多路无线测温终端，其特征在于：所述自耦变压器（4）内铁芯为不开口铁芯。

4.根据权利要求3所述的一种输变电系统自供电多路无线测温终端，其特征在于：所述PLC控制器（3）与10路温度传感器相连，该10路温度传感器分别排列在PLC控制器（3）的两侧，每侧5路温度传感器，两侧对称。

5.根据权利要求4所述的一种输变电系统自供电多路无线测温终端，其特征在于：所述PLC控制器（3）侧面的每一路温度传感器长度不同，各传感器按排列顺序依次加长。

6.根据权利要求5所述的一种输变电系统自供电多路无线测温终端，其特征在于：所述温度传感器采用陶瓷封装。