煤礦高低壓開關無線測溫監測系統的實踐應用研究

于敏業

（大同煤礦集團機電管理處電氣科，山西 大同 037003）

當前大同煤礦集團各煤礦變電所的電力設施溫度的監測方式主要是采用人工巡檢，工作人員使用手持式紅外測溫儀來對電力設備進行巡檢。該工作模式下，工作人員在規定的距離內將紅外測溫儀對準被測節點，調整焦距，進而測得目標的溫度值。從多年的測溫實踐過程可知，該人工巡檢監測方法存在以下問題：工作人員工作量大，溫度測量準確度人為因素影響大；單點測溫，測溫點多時操作時間過長；人工巡檢無法實現自動報警；數據存儲安全性較差；兩次人工巡檢時間之間存在較大的故障隱患。

針對人工巡檢監測存在的問題，分析后發現對變電所電力設備采用預期型檢修是較好的一種檢修方式。從市場調研來看，無線溫度在線監測系統能對電力設備各監測點溫度實現實時在線監測，可在線顯示監測溫度，并與歷史數據進行對比分析，掌握監測點的溫度變化率與故障發展趨勢，系統由此可做出相應的預警措施，能有效保障變電所設備的安全運行。

1 井下高低壓開關無線測溫系統方案

1.1 系統組成

XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統包括無線溫度傳感器、現場礦用隔爆型測溫主機、信號中繼器以及井上后臺監控系統等部件。

每個測溫點均安裝一個無線溫度傳感器，以便實時監測被測點的運行溫度，測量小車隔離插頭、電纜接頭及母線連接處等溫度。系統采用總線式結構，經總線及數據采集器將觸頭等溫度狀況實時傳送給上位機進行數據處理及顯示。在主控室安裝監測終端，實時顯示開關柜內部等各測溫點的溫度，無論哪個測溫點報警，上位機都能自動準確地提示出故障及位置。

該系統采用 T1003 型無線溫度傳感器。技術參數：采用2.4 G 頻段；采用ZigBee 技術；LTCC 內置天線體積小；采用自動傳感器識別；可攜帶傳感器數3～9 只；溫度測量范圍為-20℃～+125 ℃； 精度±0.5 ℃ ；通訊時間頻率可調范圍為1～30 min。

1.2 方案對象

針對同煤集團云岡礦井下三采區輔助軌道巷配電室、十一采區配電室、一中央配電室、十四采區配電室、二中央配電室、三中央配電室、十二采區配電室共85 臺高壓配電裝置的溫度情況，該設計應用方案希望能對各配電室進行在線監測及預警。

1.3 系統架構及特點

XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統結構如圖1，主要是由無線溫度傳感器、測溫通訊終端、工作站及管理中心四大部分組成。主機XSJ-2000電氣設備在線監測系統一套，安裝在值班室；不需要系統可并入其他系統（如綜保系統等）；如需現場顯示：每臺開關柜配WCL-I、WCL-II 各一臺，無線溫度傳感器6 只；如不需現場顯示：每臺開關柜配WCL-I 一臺，無線溫度傳感器6 只；傳輸方式：485 總線制數據傳輸。

圖1 系統結構示意圖

1.4 項目方案實施

云岡礦高低壓開關無線測溫監測系統項目一共應用在7 個配電室中，共安裝有7 套測溫主機。該項目的具體應用情況見表1。

表1 云岡礦井下高壓配電柜測溫項目系統安裝情況表

2 工業性試驗分析

根據XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統實踐應用項目設計情況，在大同煤礦集團云岡礦進行針對性的工業性試驗，對XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統功能進行驗證。

XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統在云岡礦井下配電室高開進行監測監控試驗。監測目標：高低壓開關；溫度測量點：位于開關本體與開關殼體的接觸點、開關出線電纜頭、開關母線接頭等位置；監測區域：一中央配電室18 臺、二中央配電室18 臺、三中央配電室16 臺、十一采區配電室16臺、十二采區配電室14 臺、十四采區配電室14 臺、五采區輔助運輸軌道配電室2 臺；共有7 套測溫主機，85 套傳感器，480 個測溫點。在以上7 個配電室內都配置有1 個測溫主機，實時監測數據通過測溫主機傳輸到地面控制室的服務端，進而對相應的數據進行統計分析，并進行相應的預警。

該XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統能實行實時溫度監測。在地面控制中心，工作人員可以根據要求對系統進行設定，將監測溫度與設定溫度進行對比，并進行自動預警、報警等處理動作。同時，異常數據被存儲到數據庫中，便于工作人員的維修查看。

通過XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統工業性試驗表明：該系統能正常運行，可以實現高低壓開關內關鍵位置的溫度監測，提前預防開關過熱引起的開關斷電等事故發生。系統應用后，沒有發生因開關過熱引起的開關斷電、燒毀等安全事故。供電系統的穩定性和可靠性大幅度提高，保障了井下煤礦開采的安全。

3 結語

XSJ-2000 高低壓開關無線測溫監測系統利用無線溫度傳感器與高壓帶電體等電位測量溫度數據，實現高壓帶電體溫度的遠距離遙測，可通過系統自動巡檢，查出裝置故障點，進行準確定位，方便系統調試、維護及檢修。該系統在同煤集團云岡礦中的工業性試驗結果良好，系統應用后，沒有發生因開關過熱引起的開關斷電、燒毀等安全事故，有效地保障了供電系統的穩定性和安全性。