摘要：海上石油平臺(tái)的封閉式中高壓配電盤(pán)在平臺(tái)電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，配電盤(pán)的大部分故障都是由早期的熱效應(yīng)引起的。由于配電盤(pán)內(nèi)部空間封閉狹窄，無(wú)法進(jìn)行人工檢查和溫度測(cè)量，這為油田供電系統(tǒng)埋下了一定的潛在隱患。因此，利用ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)對(duì)配電盤(pán)內(nèi)重要節(jié)點(diǎn)的溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以提前發(fā)現(xiàn)隱患，采取有效措施進(jìn)行預(yù)防和維護(hù)，減少損失。

關(guān)鍵詞：ZigBee；配電盤(pán)；無(wú)線(xiàn)測(cè)溫；石油平臺(tái)

引言

隨著國(guó)際油價(jià)的波動(dòng)，海上石油平臺(tái)的產(chǎn)量任務(wù)壓力越來(lái)越大。因此，對(duì)海上石油平臺(tái)電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高。海上石油平臺(tái)的大部分中高壓配電板采用全封閉結(jié)構(gòu)，全封閉高壓配電板長(zhǎng)期處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，散熱效果差，容易加劇熱量集結(jié)，溫升直接損害電氣設(shè)備的電氣絕緣能力。經(jīng)常出現(xiàn)電氣接頭表面氧化腐蝕、緊固螺栓松動(dòng)、接觸和母線(xiàn)連接處老化等問(wèn)題，埋下了很大的安全隱患。因此，如果中高壓配電盤(pán)能夠得到有效監(jiān)控

一討論*性

無(wú)線(xiàn)測(cè)溫采用溫度數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞剑捎脽o(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的方式，一點(diǎn)對(duì)應(yīng)多點(diǎn)，避免了施工周期長(zhǎng)、施工復(fù)雜、效率低下等問(wèn)題，特別是對(duì)于海上石油平臺(tái)交通不便、空間狹窄、空氣潮濕環(huán)境的應(yīng)用，不僅降低了成本，而且使溫度測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，同時(shí)，其溫度測(cè)量模塊具有良好的絕緣性能，不會(huì)影響高壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣性能，中壓室本身，保證了配電盤(pán)的正常運(yùn)行。無(wú)線(xiàn)傳感器由于其體積小，可以方便地安裝在中高壓配電盤(pán)觸點(diǎn)或母線(xiàn)表面，特別容易安裝

二特征和組成

藍(lán)牙通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信，WiFi、ZigBee、UWB、與FM相比，結(jié)合海上石油平臺(tái)自身環(huán)境的特點(diǎn)，油田采用ISTM400智能無(wú)線(xiàn)溫度測(cè)量裝置系統(tǒng)。該裝置系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的高壓帶電體運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用接觸式數(shù)字溫度傳感器、ZigBee技術(shù)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、低功耗設(shè)計(jì)、采用能源線(xiàn)圈供電等技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)的在線(xiàn)、實(shí)時(shí)和智能決策，系統(tǒng)具有高壓隔離、多種報(bào)警和遠(yuǎn)程傳輸手段、智能處理監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)背景等特點(diǎn)。

iSTM400智能無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置由iSTM400-M主機(jī)控制，iSTM-T3接收分機(jī)，iSTM-由S3溫度采集模塊組成，一臺(tái)iSTM400-M總控主機(jī)可監(jiān)控15個(gè)開(kāi)關(guān)柜。

三海上石油平臺(tái)無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)

iSTM400智能無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置系統(tǒng)應(yīng)用于海上石油平臺(tái)的一個(gè)油田，在停產(chǎn)維修期間進(jìn)行施工，共計(jì)VCB101。～104、VCB108～110、VCB112～114、高壓PT柜，1#PT柜、無(wú)線(xiàn)測(cè)溫采集模塊安裝在2#PT柜等13個(gè)方面。iSTM-T3接收分機(jī)安裝在VCB105和VCB108的控制室內(nèi)，iSTM400-M總控主機(jī)安裝在主開(kāi)間上位機(jī)柜內(nèi)，覆蓋中高壓母排和觸點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)成功構(gòu)建，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示和報(bào)警上下觸點(diǎn)和母排的溫度。油田無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1某油田無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置系統(tǒng)拓?fù)鋱D

通過(guò)系統(tǒng)的成功構(gòu)建，ISTM400-M主控主機(jī)顯示屏每5秒切換一個(gè)溫度計(jì)，并循環(huán)顯示。同時(shí)，操作員還可以設(shè)置報(bào)警溫度。一旦測(cè)量溫度超過(guò)報(bào)警溫度，顯示屏將立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并鎖定報(bào)警柜和溫度顯示，以確保操作員了解報(bào)警柜的溫度，采取有效措施防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，在溫度測(cè)量方面，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度測(cè)量與系統(tǒng)顯示溫度進(jìn)行比較，誤差在于±1℃，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)使用需要。如圖3所示，iSTM400-M總控主機(jī)顯示屏顯示數(shù)據(jù)。iSTM400-M總控主機(jī)顯示屏顯示數(shù)據(jù)如圖 32 所示。

圖2iSTM400-M總控主機(jī)顯示數(shù)據(jù)

四安科瑞無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及產(chǎn)品在開(kāi)關(guān)柜中的應(yīng)用

1應(yīng)用場(chǎng)景

Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是我公司專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的新一代無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，滿(mǎn)足電力設(shè)備的安全要求。該系統(tǒng)具有超溫報(bào)警等功能，可幫助值班人員盡快發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除隱患，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為電力設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)和可靠運(yùn)行提供了新的解決方案。

2主要功能

電氣觸點(diǎn)在線(xiàn)溫度測(cè)量裝置適用于高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸點(diǎn)、刀閘開(kāi)關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)，防止觸點(diǎn)接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱成為運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

數(shù)據(jù)采集與處理(模擬量、開(kāi)關(guān)量、電量、SOE、定值）

控制操作(斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、分接頭、復(fù)歸)

報(bào)警及處理功能(設(shè)備狀態(tài)異常或故障，測(cè)量值越限，聲音、顏色、閃爍)

事件順序記錄SOE(分合閘記錄、保護(hù)和自動(dòng)化裝置的動(dòng)作順序記錄)

遠(yuǎn)程運(yùn)行功能(為調(diào)度中心提供相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài))

時(shí)鐘同步(北斗GPS納秒級(jí)，滿(mǎn)足間隔層子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘誤差不超過(guò)1ms)

人機(jī)聯(lián)系與運(yùn)行管理(控制、查看、數(shù)據(jù)庫(kù)定義修改、報(bào)警確認(rèn)、二次開(kāi)發(fā)、事故記錄檢索、在線(xiàn)設(shè)備管理)

與其它設(shè)備接口(微機(jī)保護(hù)、電力儀表、DC屏幕、故障錄波儀、模擬屏幕、調(diào)度)

3現(xiàn)場(chǎng)圖片

4溫度測(cè)量產(chǎn)品的選擇

五結(jié)束語(yǔ)

海上石油平臺(tái)封閉式中高壓配電盤(pán)無(wú)線(xiàn)溫度測(cè)量系統(tǒng)有效解決了現(xiàn)有開(kāi)關(guān)柜傳統(tǒng)溫度測(cè)量技術(shù)的缺陷，實(shí)現(xiàn)了封閉式開(kāi)關(guān)柜加熱接點(diǎn)和母排整體情況的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)控，避免了設(shè)備因負(fù)荷變化而過(guò)熱，從而對(duì)設(shè)備造成損壞，達(dá)到了在線(xiàn)監(jiān)控的目的。同時(shí)，無(wú)線(xiàn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的安裝和應(yīng)用確保了操作人員掌握封閉式中高壓配電盤(pán)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了維修人員從計(jì)劃維修到預(yù)防性維修的轉(zhuǎn)變，大大降低了非計(jì)劃停機(jī)的概率，確保了海上電力安全

參考文獻(xiàn)

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[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.5月版.