基本信息
- 項目名稱：
- 基于紅外數(shù)據(jù)通信的電力高壓開關(guān)柜溫度采集
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 高壓電傳輸終端開關(guān)柜的正常運行無疑是電能安全傳輸?shù)拿}。傳輸終端高壓開關(guān)柜經(jīng)常會因內(nèi)部觸頭接觸不良，接觸電阻增大，出現(xiàn)觸頭溫升過高，最終導(dǎo)致燒毀停電，甚至導(dǎo)致重大安全事故的發(fā)生。為了有效避免此類事故的發(fā)生，我們開發(fā)了一種能即時監(jiān)測觸頭溫升并將開關(guān)柜的運行狀況實時的顯示在PC機上還可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠程查詢開關(guān)柜的運行狀況的基于紅外數(shù)據(jù)通信的電力高壓開關(guān)柜溫度采集和遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
- 詳細介紹：
- 本系統(tǒng)開發(fā)了一種高壓柜母線和電纜接頭和觸頭的溫度在線監(jiān)測裝置，該裝置的電路部分主要包括一種采用微晶鐵芯制作的高壓母線感應(yīng)取電電源和低功耗的紅外數(shù)據(jù)通信的無線溫度采集器。高壓母線感應(yīng)取電電源其特征在于由超微晶矩形鐵芯、多抽頭線圈、整流濾波和穩(wěn)壓電路組成，鐵芯為對稱可拆分矩形微晶材料，矩形外形是為了便于矩形母線穿過鐵芯和安裝施工。多抽頭副邊線圈解決在母線電流大范圍波動的情況下切換不同的線圈抽頭為后面的整流電路提供比較穩(wěn)定的電壓，使穩(wěn)壓電路的輸出電壓穩(wěn)定。而紅外溫度數(shù)據(jù)通信的無線數(shù)據(jù)溫度采集器在高壓母線感應(yīng)取電供電下，由半導(dǎo)體溫度傳感器LM35和帶有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換低功耗的微處理器C8051F350和紅外數(shù)字通信溫度數(shù)據(jù)收發(fā)電路組成，采用紅外線發(fā)射/接收裝置的溫度顯示終端。無線溫度采集器與溫度顯示終端通過紅外溫度數(shù)據(jù)通信，在LCD屏上顯示相應(yīng)相的母線和電纜的接頭和觸頭的溫度，通過RS485連到PC機的串口，存儲母線和觸頭的溫度數(shù)據(jù)，并實時地分析處理。系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和管理軟件采用B/S架構(gòu)，系統(tǒng)分為本地監(jiān)控系統(tǒng)和遠程查詢系統(tǒng)。用Delphi7.0開發(fā)了本地監(jiān)控系統(tǒng)，對溫度采集終端的溫度進行分析。遠程網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)用IIS搭建服務(wù)器，采用ASP技術(shù)。系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)查詢到高壓機柜的運行情況，提高了高壓柜運行的穩(wěn)定性和可靠性。系統(tǒng)采用紅外數(shù)據(jù)通信解決了高壓隔離難題，可靠的檢測高壓開關(guān)三相觸頭的實時溫度，及時、準確發(fā)出報警信號，保證電網(wǎng)供電安全。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 一、系統(tǒng)設(shè)計目的:為了避免高壓開關(guān)柜高壓觸頭因接觸電阻增大，導(dǎo)致觸頭溫升過高，甚至燒毀或重大安全事故的發(fā)生，開發(fā)一種能即時監(jiān)測觸頭溫升的裝置顯得非常迫切。 二、系統(tǒng)設(shè)計基本思路：作為開關(guān)柜的附加功能系統(tǒng)，測溫裝置必須要解決以下問題：（1）高壓隔離問題（2）抗干擾措施問題（3）供電方式問題（4）熱穩(wěn)定性問題（5）實用性問題 三、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標紅外數(shù)據(jù)通信的溫度采集器的創(chuàng)新點和關(guān)鍵技術(shù)如下： 1、母線感應(yīng)取電電源，在母線電流10A-1200A都能正常從母線感應(yīng)取電，解決自身供電問題，無需從二次側(cè)連線取電，解決高壓絕緣問題。 2、紅外數(shù)據(jù)通信的無線溫度數(shù)據(jù)采集器，解決無線溫度數(shù)據(jù)通信問題。 3、采用先進的微晶鐵芯材料用于母線感應(yīng)取電，體積小，效率高。 4、智能人機屏和遠程通信接口功能，解決組網(wǎng)和遠程監(jiān)控問題。系統(tǒng)的技術(shù)性能指標如下： ａ、測溫點即時溫度顯示，允差±0.5℃; ｂ、顯示并儲存最高溫度值; ｃ、顯示并儲存最高溫度發(fā)生的時刻; ｄ、設(shè)置二級報警溫度值; ｅ、報警輸出接口：一對常開、常閉接點; f、具有微機聯(lián)網(wǎng)通訊接口，實現(xiàn)遠程監(jiān)控; g、實時聲光報警 h、低壓側(cè)顯示終端外型尺寸：長 * 寬 * 深 = 30 * 30 * 50（mm）
科學性、先進性
- 1：可拆分矩形微晶鐵芯的高壓母線感應(yīng)取電電源本母線感應(yīng)具有以下功能和優(yōu)點：(1) 根據(jù)母線電流大小和負荷情況，自動切換取電線圈的匝數(shù)，防止輸入交流電壓過高，損壞后面的穩(wěn)壓電路。(2) 在交流側(cè)采用TVS二極管吸收浪涌電壓。(3) 采用肖特基整流二極管SS14構(gòu)成整流橋，降低整流橋的電壓降，使得在比較小的母線電流情況下，后面的DC/DC變換電路也能正常工作。(4) 在DC/DC變換電路中采用MC34063，它的輸入電壓范圍廣，而且成本低。(5) 使用電壓等級范圍廣，由于沒有二次側(cè)，從低壓系統(tǒng)到超高壓供電系統(tǒng)，都可以使用。 2：高低側(cè)采用紅外光數(shù)據(jù)通信，徹底解決高低壓側(cè)的絕緣問題。系統(tǒng)采用低功耗的紅外通信的無線溫度數(shù)據(jù)采集器，其特征在于采用了紅外數(shù)據(jù)通信技術(shù)，相比與無線電磁波數(shù)據(jù)傳輸，沒有電磁干擾. 3：遠程通信接口和接入電力系統(tǒng)綜合保護系統(tǒng)功能，便于實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化。本系統(tǒng)能夠與變電站的綜合自動化系統(tǒng)相連，從而實現(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)觸頭溫度進行實時遠程監(jiān)測。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本項目是與武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的武漢本杰明自動化設(shè)備工程有限公司聯(lián)合開發(fā)，在貴州省長征電器有限責任公司、湖南開關(guān)電器有限公司和湖南天一科技有限公司完成前期的測試工作，下一步將進入國家電網(wǎng)武漢高壓電器研究所進行型式試驗。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 系統(tǒng)成品產(chǎn)品轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物產(chǎn)品、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本溫度監(jiān)控儀適用于各種類型的高壓設(shè)備的溫度在線監(jiān)測，采用紅外數(shù)字通信技術(shù)，具有可靠的高壓隔離、抗強電場、磁場干擾及良好的熱穩(wěn)定等特性。該設(shè)備不僅能顯示各測量點的即時溫度、還可進行超溫報警點設(shè)置，起動風機或警笛，實現(xiàn)溫控報警功能。它是保證電網(wǎng)安全運行，實現(xiàn)電網(wǎng)自動化的必備設(shè)施之一。BJM-08A型在結(jié)構(gòu)和通信上進行了重大改進，使安裝使用更方便，工作更可靠。
同類課題研究水平概述
- 目前大多數(shù)的無線溫度數(shù)據(jù)采集通信采用傳統(tǒng)的無線電磁波傳輸方式，該方式功耗大，相應(yīng)帶來電磁干擾和電磁兼容性的問題，在某些特定的場合，如電力高壓系統(tǒng)、醫(yī)院和攜帶心臟起搏器人員的特殊環(huán)境和人員無法使用，影響周圍電氣設(shè)備和人員的安全事故。紅外通信有著成本低廉、連接方便、簡單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點，因此在小型的移動設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。目前大多數(shù)作為溫度數(shù)據(jù)采集的終端希望通過串口或紅外接口與移動設(shè)備（如掌上電腦等）進行通信。和傳統(tǒng)的遙控器中采用的紅外相比較，紅外溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式是不同的。由于這種通信方式具有可靠性高、保密性好、設(shè)計成本低、連接方便、簡單易用、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，已被廣泛應(yīng)用于遙控遙測、智能儀表、計算機終端、電話機、移動電話、尋呼機、電子商務(wù)、數(shù)字照相機、工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
