电力设备温度在线监测方案
作者：南京卡鹏科技有限公司时间：2010-05-19 我要发布
KP2000智能无线温度监测系统
——某企业工程方案
1 总则
1.1 应用范围
KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系统可实时有效的监测高压开关柜接触头、室内（户外）隔离刀闸触头、电缆出线接头、主变引线连接头等在大电流通过时温度的变化情况，本系统感温元件紧贴在被测物体的表面，能真实地反映设备的实时温度，对运行设备没有任何的影响。当设备的运行温度超过预设告警温度值时，系统自动报警，电力部门及时采取适当的措施，避免由于温度升高而引起设备故障，保证电网安全可靠运行。KP2000无线温度监测系统对电力设备、特别是高压电力设备各连接部位的温度变化情况进行有效的全天候实时监视，实现对电网运行的自动化监控，保障电网运行的安全。
1.2 系统组成
KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系由三层组成：数据监测层由KPDWJU无线测温装置完成对被测对象的数据采集；数据集中层由KPDWJT无线接收管理终端完成对各个数据点的数据收录；后台监控管理层由KP2000监测系统软件完成对数据的采集，处理，告警等！
KPDWJU无线测温装置适用于220KV以下的高压电路。
1.3 性能特征
● KPDWJU无线测温装置能够实现宽范围的温度(-20℃～300℃)采集
● KPDWJU无线测温装置适应一次电流20A～2000A（根据额定电流确定工作范围）。
● 高压测温装置与低压装置之间的通信采用无线发射接收方式,有效提高系统的安全性能,通信距离80m, KPDWJU无线测温装置能够满足各个测试点的安装需要。
● 响应速度快，故障告警时间<1s。
● 完善的事件报文处理，可以进行文字和语音告警,并能够对数据保存。
● 系统具有友好的人机界面、汉字显示、打印并能够对历史数据进行查询、删除、和绘制曲线等操作操作。
● 后台通信方式灵活，配有RS232/RS485通信接口(可选双绞线、光纤)。
● KPDWJT无线接收管理终端在有效无线接收范围内可同时管理500个KPDWJU无线测温装置。
● 安装方便、维护量小、简单实用、操作简单。
2 技术参数
2.1机械及环境参数
KPDWJT无线接收管理终端尺寸：144mm×90mm×72mm；
KPDWJU无线测温装置尺寸:圆形直径（项目前告知）30mm,
母排尺寸(项目前告知)
KPDWJU无线测温装置工作电流:(根据实际要求订制互感器)
2.2 额定电气参数
KPDWJT无线接收管理终端交、直流电源：220V
允许偏差：+15％，-20％
频 率：50Hz±5%
2.3 主要技术指标
2.3.1 无线接收通信有效距离
KPDWJU无线测温装置室外安装：80m
KPDWJU无线测温装置开关柜内安装：20m
2.3.2 测温范围
-20℃～300℃
2.3.3 测温误差
±2℃
2.3.4 KPDWJU无线测温装置工作电流
根据现场情况订做互感器
2.3.5KPDWJU无线测温装置适应电压等级
35KV
2.3.6工作温度：-30℃～80℃
2.3.7 工作湿度：5%～95%
2.3.8 电磁兼容
快速瞬变干扰 试验3级；
脉冲群干扰 试验3级；
2.3.9 通信接口
RS-232/RS-485；
3 系统工作原理
3.1 KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系统结构
KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系统构图如图3.1.1所示。
图3.1.1
KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系统结构图
KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系统在物理上和功能上均采用分层分布式结构，保证了系统组态的灵活性和功能配置方便性。系统整体上分为采集层、收集层、监测层三层
采集层与收集层之间采用无线通讯方式，收集层与监测层采用通讯网络线相连。
系统还充分考虑了远传调度端，实现远端监测，其通过光纤通讯网PCM将数据传至调度端。
采集层的KPDWJU无线测温装置将感温元件采集到温度通过无线通讯的方式发送给收集层的KPDWJT无线接收管理终端，KPDWJT无线接收管理终端将各KPDWJU无线测温装置温度数据进行数据处理，处理后通过RS-232/RS485数据线传给监测层本地计算机，本地计算机同时经过光纤通道网转发给调度端监测计算机，计算机对数据进行管理，并定时存储于数据库，根据用户设置的周期对实时数据库中相应点进行记录，形成历史数据库，能够提供分、时、日曲线显示，报表打印，记录温度越线时间及数值等，发出告警信号。
KPDWJT无线接收管理终端具有管理500台以下KPDWJU无线测温装置的功能。当KPDWJU无线测温装置数量超过500台时需使用两台KPDWJT无线接收管理终端，此时两台KPDWJT无线接收管理终端需要通过一台通讯管理机将全部KPDWJU无线测温装置信息上送至监测层计算机。
3.2 KPDWJU无线测温装置
①测温方式为直接接触测温；KPDWJU无线测温装置的感温器件与监测点的器件直接紧密接触
②温度数据传输方式为无线传输；KPDWJU无线测温装置的温度数据是通过无线的方式发送到接收装置（KPDWJT无线接收管理终端）
③KPDWJU无线测温装置 测温范围-20～300℃；
温度采样精度±2℃
④KPDWJU无线测温装置能够安放在任何指定位置，并且安装牢固，不会因操作机械震动或高温而松动、损坏；
⑤KPDWJU无线测温装置的安装方式不影响正常的检修工作，同时对安全绝缘间距不造成影响；
⑥KPDWJU无线测温装置能连续工作至少3年，无需维护。
⑦KPDWJU无线测温装置无线传输范围到80米；（KPDWJU无线测温装置放置于封闭金属高压开关柜内，通信距离20m，能确保信号正确传输）
⑧KPDWJU无线测温装置无线传输采用的低功率器件，在工作过程中不对其他无线通信装置造成任何影响；
⑨KPDWJU无线测温装置温度采集时间间隔可调；（根据KPDWJU无线测温装置的数量决定）
⑩KPDWJU无线测温装置安装是独立进行的，不会破坏高压柜的封闭性。
3.3 KPDWJT无线接收管理终端
KPDWJT无线接收管理终端接收KPDWJU无线测温装置的信息。并通过RS232/RS485总线转发给后台监测系统，并且可通过站端通讯管理机将温度数据传至调度端，在调度段能实时掌握温度变化数据，避免无人站无法监测连接部位的温度情况。一个KPDWJT无线接收管理终端在有效无线接收范围内可管理500多台KPDWJU无线测温装置。
3.3.1供电方式
KPDWJT无线接收管理终端采用交直流220V电压供电。
3.3.2无线信号收发功能
无线收发是KPDWJT无线接收管理终端与KPDWJU无线测温装置之间数据传输和通信的主要手段，能够很好的提高操作的安全性。抗干扰性能好；电磁辐射小，故可不考虑对自动化装置的影响。
3.3.3通讯管理功能
采用标准的RS232/RS485总线通信串口，易扩展，组网方便，能够方便进行远程监视。通过RS232/RS485串口，将KPDWJT无线接收管理终端转发的数据传递给后台计算机，在后台运行的KP2000智能无线温度监测系统软件对数据进行显示告警，同时可以对KPDWJU无线测温装置进行操控。
4 工程具体实施示意图和装置配置表
4．1 系统装置配置表
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设备名称 |
型号 |
数量 |
单位 |
单价（元） |
总价（元） |
备注 |
生产厂家 |
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无线接收管理终端 |
KPDWJT |
1 |
台 |
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根据安装范围确定数量 |
南京卡鹏科技 |
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无线测温装置 |
KPDWJU |
186 |
个 |
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南京卡鹏科技 |
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光电隔离驱动器 |
KPDWJGQ |
6 |
个 |
|
|
|
南京卡鹏科技 |
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在线测试软件（本地/远传） |
KP2000温度监测系统 |
1 |
套 |
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|
远传可选配 |
南京卡鹏科技 |
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合计 |
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4．2计算机系统性能指标
应随设备配置计算机一台，用于存储、备份测温数据。
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计算机 |
配置 |
数量 |
|
处理器: |
P4 2.4G |
2
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内存 |
512MB | |
|
硬盘: |
80GB | |
|
光盘驱动器: |
CD-ROM. | |
|
显示器: |
液晶19’ | |
|
有限保修期: |
|
5 KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系统软件功能说明（1.0）
KP2000高压电力设备触（接）头温度无线监测及预警系统系统软件主要用于对变电站中关键设备的温度进行采样监视，可以预防高压设备长期运行在高温下而损坏的情况，从而保障供电局的供电安全性。
KP2000智能无线温度监测系统1.0版本目前主要由四个模块组成，数据采样和存储程序、数据配置和数据维护程序、数据监视程序和信息告警程序，Microsoft Server 2000数据库用来存储数据配置和管理数据。
系统软件准确、稳定、可靠；
系统软件操作简单，界面清晰；
系统软件能够实时显示、并存储各个测温点的实际温度；
系统软件统计备份功能。可以定时记录、存储测温点温度数据及出现时间，并能够以图形方式显示历史数据，便于分析。
5.1、数据采样和存储程序
数据采样和存储程序是一个无界面的程序，它的主要作用是和变电站中的温度监测设备进行通讯，采集每个温度监测点的实际温度，并根据不同的情况对采样的数据进行不同的处理，它为数据监视程序提供监视的实时数据，为信息告警程序提供不同的告警数据，同时它也将不同的信息保存到数据库中。
5.2、数据配置和数据维护程序
数据配置和数据维护程序的主要功能是为用户提供数据配置和数据维护功能。其中数据配置中包括“变电站”和“测温装置”配置，数据维护中包括“通讯故障”、“越限信息”、“历史数据”和“数据曲线”管理。
5.2.1 变电站配置
在变电站中用户可以添加，编辑，删除和更新所需要监视的变电站的信息。
5.2.2 测温装置配置
用户可以为多个变电站的测温装置的参数进行相应的配置。同时并能够对测温装置信息进行添加、删除、编辑、打印。
5.2.3 通讯故障管理
通讯故障显示的是整个系统中发生通讯故障的历史数据和时间。可以根据自己的要求对变电站的通讯故障数据进行查询，同时可以对选中的数据记录进行删除。
5.2.4 越限信息管理
越限信息显示的是测温装置所监测到变电站设备温度高于正常温度的记录。越限等级分为一级越限、二级越限和三级越限三个级别。（越限温度可根据需要设定），可以根据自己的需要对变电站的测温装置温度越限情况进行查询，同时可以对选中的记录进行删除，同时能够进行打印。
5.2.5 历史数据
历史数据显示的是变电站中测温设备每隔10分钟所记录的设备温度值，用户可以根据自己的需要对变电站的测温装置历史数据情况进行查询显示。它可以反映变电站中设备工作的历史情况。
5.2.6 数据曲线管理
数据曲线窗口为测温装置的工作情况提供了一个更为直观的显示方式。在数据曲线窗口中一次可以显示一个变电站中多个测温装置的采样数据。可以选择相应的变电站、相应的时间和测温装置后就可以在曲线窗口中显示出相应的数据曲线。可以对数据曲线进行不同的操作。
“隐藏”菜单项后，可以将该条曲线隐藏；
“显示”菜单项后，可以将该条隐藏的曲线显示；
“删除”菜单项后，可以将该条曲线从曲线途中删除；
“属性”菜单项后，可以在下面弹出的窗口中对该条曲线的属性进行配置。
可以通过选择“曲线”中的“曲线打印”，就可以对去想进行打印。
5.3、数据（实时）监视程序
数据（实时）监视程序主要是以表格方式显示变电站中测温装置所采集到的温度，并且根据该温度来判断变电站设备的工作情况。
监视窗口分为两个主要部分，一个是“变电站”子窗口，它显示每一个变电站的名称，双击一个变电站，就可以打开该变电站中所有测温装置的工作状况。在表格中不同的工作状况是以不同的颜色加以区分，如果想更改某种颜色，可以“配置”中的颜色配置项来改变颜色。
5.4、信息告警程序
信息告警程序采用文字和语音报警两种方式实时显示测温装置的工作异常情况以及工作温度越限的情况。测温装置的工作异常情况主要有通讯故障以及测温装置的工作电压过低。每一条所显示的报警记录包括变电站的名称，测温装置的名称，发生工作异常的时间以及异常情况的说明。
“声音配置”可以对报警的声音进行相应的配置，如语音格式，语音音量和语音速度。在这里需要指出的是由于我们采用系统提供的语音方式，所以语音一定要选择“Microsoft Simplified Chinese”方式，报警配置，可以对不同的异常情况的报警加以控制。“是否顶层”可以决定信息报警程序显示是否置于系统所有程序的最顶层。“自动删除”可以定义告警窗清除告警内容的条件。
5.5、通讯转发程序
KP2000智能无线温度监测系统软件可以运行在调度室作为远方监测软件监测多个变电站设备的工作情况，也可以作为本地监控安装在变电站本地，此时如果要将本地监测的数据转发至调度，就需要安装一个通讯转发程序。通讯转发程序通过与远方监测程序进行通讯将本地监测的实时数据转发给远方监测程序，从而完成数据转发的功能。
配置好所有的通讯参数并打开通道后，可以将程序界面隐藏，可以按“Alt+S”组合键重新将界面显示出来。
