公司：武漢泛科電子科技有限公司
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電力系統(tǒng)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在由電力電纜供電的電網(wǎng)中，70 %以上的故障都是發(fā)生在電纜的中間接頭處，電纜接頭是整個(gè)系統(tǒng)中最為薄弱的環(huán)節(jié)。接觸電阻的存在、絕緣材料的性能不佳或制做工藝不完善等，是導(dǎo)致電纜接頭頻發(fā)故障的主要原因。
電纜接頭處發(fā)生的各類故障，一般并不是一個(gè)突發(fā)的過程，而是一個(gè)循序漸進(jìn)、由量變到質(zhì)變的過程。開始是由于接觸電阻的加使接頭處溫度不斷升高，從而使絕緣逐步老化、泄漏電流逐漸加，到達(dá)一定程度后就會(huì)發(fā)生擊穿。因而，經(jīng)常、連續(xù)地監(jiān)視電纜接頭處的溫度變化，就能夠了解和掌握其運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)接頭處的溫度過高、與環(huán)境溫度差別較大或變化較快時(shí)，說明此處的絕緣己比較薄弱，繼續(xù)運(yùn)行很可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重故障，此時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使值班人員及時(shí)處理，就可以有效地避免嚴(yán)重故障的發(fā)生，確保系統(tǒng)安全、可靠地工作。
根據(jù)電纜接頭的運(yùn)行特點(diǎn)和要求，設(shè)計(jì)出了集測(cè)量、顯示、打印、報(bào)警和遠(yuǎn)傳通信等多項(xiàng)功能于一體的集散式電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)在每個(gè)電纜中間接頭處安裝一個(gè)溫度傳感器，其輸出電流信號(hào)通過輔助電纜傳送至前置測(cè)溫單元，根據(jù)電纜接頭地理分布情況的不同，每個(gè)前置單元可與8 ~48個(gè)傳感器連接，前置單元的檢測(cè)處理結(jié)果可以就地顯示打印、越限報(bào)警，也可以通過RS― 485或其它類型的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至安裝在主控制室或調(diào)度中心的監(jiān)測(cè)主機(jī)。該主機(jī)還可以通過局域網(wǎng)或Internet網(wǎng)與其它計(jì)算機(jī)相連，使有關(guān)人員均能夠通過網(wǎng)絡(luò)了解整個(gè)系統(tǒng)的電纜接頭的工作狀況。
3前置監(jiān)測(cè)單元的設(shè)計(jì)為適合不同檢測(cè)點(diǎn)數(shù)的需要，前置監(jiān)測(cè)單元采用模塊式結(jié)構(gòu)，其原理框圖如所示。
它主要由1~6個(gè)采集處理板、一個(gè)人機(jī)接口管理板和一個(gè)電源插件等組成。各插件之間通過一個(gè)公用底版相互聯(lián)系。
4傳感器的選取溫度傳感器的選取，是電纜頭溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)。傳感器類型的不同，檢測(cè)儀器的檢測(cè)方法和電路結(jié)構(gòu)也會(huì)有很大的不同，傳感器特性的優(yōu)劣，對(duì)整個(gè)裝置的性能有很大的影響。
目前常用的溫度傳感元件主要有紅外傳感器、熱電偶、熱敏電阻、半導(dǎo)體PN結(jié)、溫控晶閘管和集成電路型溫度傳感器等幾種。紅外式的優(yōu)點(diǎn)是非接觸測(cè)量，因而具有很好的安全性，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗干擾能力差，對(duì)環(huán)境要求高，不宜選用；熱電偶傳輸信號(hào)需用專用補(bǔ)償線，且傳輸距離不宜太長(zhǎng)，不適應(yīng)電纜頭分布面很廣的實(shí)際情況；熱敏電阻通常為鉑電阻，電力試驗(yàn)車一般需采用三線式傳輸，平衡電橋式輸出，傳輸距離也不宜太長(zhǎng)，且抗干擾的能力較差；半導(dǎo)體PN結(jié)型和溫控晶閘管型傳感器也存在這樣那樣的問題，均不適用于電纜頭溫度的檢測(cè)；集成電路型的測(cè)溫元件有多種類型，其中電流輸出型的元件有很大的內(nèi)阻（>10M），適合于遠(yuǎn)距離傳輸，抗干擾能力較強(qiáng)，通常體積較小，可用防腐防潮抗高溫的導(dǎo)熱硅膠密封在被測(cè)量點(diǎn)處，外接線由兩條線引出，被測(cè)點(diǎn)處不需要工作電源，比較適合電纜頭溫度測(cè)量的需要。經(jīng)反復(fù)比較，本系統(tǒng)選擇電流輸出型集成電路測(cè)溫組件AD590為溫度傳感器。
程序的菜單區(qū)提供九個(gè)主菜單，依次是：文件、設(shè)置、查詢、調(diào)整、寫入器、打印、OLE、附件和幫助，對(duì)它們簡(jiǎn)要說明如下：文件菜單主要完成溫度數(shù)據(jù)（在本程序中形成特定的數(shù)據(jù)文件）的操作處理，如打開數(shù)據(jù)文件，保存數(shù)據(jù)文件，刪除數(shù)據(jù)文件等。
設(shè)置菜單主要完成設(shè)置工作，如設(shè)置接頭數(shù)、接頭名、報(bào)警溫度、窗體顏色以及通訊參71994-2015ChinaAcademicJournalElectronic數(shù)的設(shè)置，通訊參數(shù)包括串行口、波特率、奇偶校驗(yàn)、停止位和通訊周期。
查詢菜單與設(shè)置菜單相對(duì)應(yīng)，用來查詢?cè)O(shè)置菜單里完成的設(shè)置內(nèi)容如路名、路數(shù)、報(bào)警溫度、通訊周期等，除此之外，通過該菜單還可以查詢溫度值、故障報(bào)告以及磁盤的類型和磁盤的空間。點(diǎn)擊溫值子菜單，出現(xiàn)溫值查詢窗體，通過溫值查詢窗體可以查詢各接頭的溫度，并且可以查詢溫度是否越限。點(diǎn)擊故障報(bào)告子菜單，出現(xiàn)故障報(bào)告窗口故障報(bào)告窗口類似于主窗口但它只顯示溫度越限的接頭的詳細(xì)資料。
調(diào)整菜單用于某些設(shè)置信息的調(diào)整。由于現(xiàn)實(shí)中時(shí)常加裝新電纜，拆除舊電纜，所以可通過調(diào)整菜單加電纜接頭、刪除電纜接頭、更改名稱。對(duì)應(yīng)的子菜單是加節(jié)點(diǎn)、刪除節(jié)點(diǎn)、修改名稱。
5結(jié)論對(duì)電纜接頭溫度進(jìn)行監(jiān)視和測(cè)量，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)其故障隱患，有效減少故障次數(shù)，是提高供電可靠性的重要技術(shù)措施。本文設(shè)計(jì)的集散式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有測(cè)點(diǎn)多、功能強(qiáng)、精度高和使用方便等特點(diǎn)，產(chǎn)品己在齊魯石化公司等單位運(yùn)行多年運(yùn)行效果良好。
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