摘(zhāi) 要
：海(hǎi)上(shàng)石(shí)油平(píng)台的封(fēng)閉(bì)式(shì)中高壓配(pèi)電盤在平台電力(lì)係(xì)統(tǒng)起(qǐ)著十分重要的(dí)作用，通過統計(jì)其配(pèi)電(diàn)盤(pán)的(dí) 大(dà)部分故(gù)障(zhàng)為前期(qī)的熱效應引(yǐn)起，由(yóu)於配電盤(pán)內(nèi)部空(kōng)間封閉狹小(xiǎo)，所以無法進(jìn)行(háng)人(rén)工(gōng)巡查(chá)測溫，這給油田(tián)的(dí)供(gōng)電係(xì)統埋(mái)下(xià)了一定的潛在隱(yǐn)患(huàn)。因(yīn)此(cǐ)，基於(yú)油(yóu)田(tián)利用ZigBee 無(wú)綫傳感(gǎn)技(jì)術進行實時檢測時配(pèi)電(diàn)盤內重要(yào)節(jié)點的(dí)溫度(dù)變(biàn)化(huà)，可提(tí)前發(fā)現隱患並(bìng)采取有效(xiào)的措施(shī)進行預(yù)防(fáng)維護(hù)，從而(ér)減少損失。

  關鍵詞
：ZigBee；配電(diàn)盤；無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)；石油(yóu)平台

引言

  隨著國(guó)際油(yóu)價(jià)的上(shàng)下起(qǐ)伏，海(hǎi)上(shàng)石(shí)油平台的(dí)產量任(rèn)務(wù)壓(yā)力日益增(zēng)加，所以(yǐ)，對海上(shàng)石油(yóu)平台(tái)電(diàn)網的穩(wěn)定性要(yào)求越來越高(gāo)，而(ér)海上(shàng)石(shí)油(yóu)平(píng)台的中(zhōng)高(gāo)壓(yā)配電盤(pán)大(dà)部(bù)分采用(yòng)全封閉(bì)式結(jié)構(gòu)，全(quán)封(fēng)閉式的高(gāo)壓(yā)配電盤(pán)長期(qī)處(chǔ)於高負荷(hé)的運(yùn)行(háng)狀態(tài)，散熱(rè)效果差，易造成(chéng)熱(rè)量(liáng)集結加劇，溫(wēn)升(shēng)直接損(sǔn)害(hài)電氣設(shè)備的(dí)電氣絕緣能力，常(cháng)出(chū)現電氣接(jiē)頭表麵氧(yǎng)化腐(fǔ)蝕(shí)，緊固(gù)螺栓鬆動，觸(chù)點(diǎn)和(hé)母(mǔ)綫排連(lián)接(jiē)處(chǔ)老化等問(wèn)題(tí)，埋(mái)下了(liǎo)較大(dà)的安(ān)全隱(yǐn)患。因此，如果(guǒ)能有(yǒu)效(xiào)監(jiān)控中高壓(yā)配電盤母排(pái)，電(diàn)纜接頭，則(zé)可(kě)以杜(dù)絕因配電(diàn)盤內部(bù)過(guò)熱而(ér)導致的(dí)火災(zāi)，防止出(chū)現大(dà)麵積停電事故，保(bǎo)證油田(tián)的安全，穩定運行(háng)。同(tóng)時(shí)，隨著社會經濟(jì)和科學技(jì)術(shù)的發展(zhǎn)，物聯(lián)網(wǎng)技(jì)術(shù)實現了飛快發展，為電(diàn)力(lì)無(wú)綫測溫係統的(dí)實現提(tí)供了(liǎo)可能(néng)。

1 *性(xìng)探討(tǎo)

  無綫測(cè)溫(wēn)采(cǎi)用(yòng)了(liǎo)溫度數(shù)據無(wú)綫傳(chuán)輸(shū)的方(fāng)式，利(lì)用(yòng)無綫聯(lián)網(wǎng)的方(fāng)式，一點對應多點，避免了施工周(zhōu)期長(cháng)，施工復(fù)雜，效率低等(děng)問題(tí)，特別是針(zhēn)對海(hǎi)上(shàng)石油(yóu)平台交通不(bù)便，空間狹小(xiǎo)，空(kōng)氣潮濕(shī)環境的應(yīng)用，不僅降(jiàng)低(dī)了(liǎo)成(chéng)本，而(ér)且使測溫係統(tǒng)結構簡(jiǎn)單明了(liǎo)，同(tóng)時(shí)，其(qí)測(cè)溫模塊具有良(liáng)好的絕緣性(xìng)，不(bù)會影響高(gāo)壓(yā)開(kāi)關(guān)櫃高(gāo)，中壓室(shì)本(běn)身的(dí)絕(jué)緣性(xìng)能，保證(zhèng)了(liǎo)配電(diàn)盤的正常運(yùn)行(háng)。無(wú)綫(xiàn)傳(chuán)感器(qì)因(yīn)其(qí)體積小(xiǎo)，可(kě)以方便地安裝在中高壓配(pèi)電盤觸頭或(huò)母排表麵，尤其(qí)是安(ān)裝在設備(bèi)上(shàng)容易發(fā)熱故障的區域(yù)，同時，無(wú)綫(xiàn)傳感器能較(jiào)為(wéi)準(zhǔn)確地(dì)反映設備(bèi)運(yùn)行(háng)時(shí)的溫(wēn)度信(xìn)息，並(bìng)使測量(liáng)到(dào)的溫(wēn)度數據具(jù)有很強的實時性，無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)係統也(yě)具備(bèi)抗(kàng)電磁幹擾措施，保(bǎo)證此測溫係統(tǒng)的可(kě)靠性(xìng)。

2 特點和組(zǔ)成

  通過對(duì)無綫通(tōng)信(xìn)藍牙，WiFi，ZigBee，UWB，FM 等(děng)的(dí)比(bǐ)較，結合(hé)海上(shàng)石(shí)油(yóu)平台自(zì)身環境(jìng)的特點(diǎn)，油(yóu)田采用(yòng)iSTM400智能無綫測(cè)溫裝(zhuāng)置係統，其裝(zhuāng)置係(xì)統是(shì)專(zhuān)門開發於高壓(yā)帶電體(tǐ)的運行溫(wēn)度實(shí)時(shí)監(jiān)測，采用接觸(chù)式(shì)數字式(shì)溫度(dù)傳感器，ZigBee技(jì)術(shù)無綫(xiàn)數(shù)據傳輸(shū)，低(dī)功耗(hào)設(shè)計，采用取能綫(xiàn)圈供電(diàn)等技(jì)術，真(zhēn)正(zhèng)實現了在綫，實(shí)時，智能(néng)決(jué)策(cè)的無綫(xiàn)溫(wēn)度監(jiān)測(cè)，且係統具(jù)有(yǒu)高壓(yā)隔離，多種告警遠傳(chuán)手段，監(jiān)測數據後台(tái)智能(néng)處(chǔ)理等特(tè)點。

          iSTM400智能(néng)無(wú)綫測(cè)溫(wēn)裝置由iSTM400-M總控(kòng)主機，iSTM-T3接(jiē)收(shōu)分機(jī)，iSTM-S3溫度(dù)采集(jí)模(mó)塊(kuài)構成(chéng)，1台iSTM400-M總(zǒng)控(kòng)主機可監(jiān)測15台開(kāi)關(guān)櫃。

2.1 iSTM400-M 總控主(zhǔ)機(jī)

  接收(shōu)iSTM-T3接(jiē)收分(fēn)機(jī)發出的(dí)信(xìn)號(hào)，並(bìng)將接收的信號進(jìn)行(háng)轉換(huàn)，並顯(xiǎn)示在(zài)LED的(dí)顯示屏(píng)上，直觀顯示(shì)斷路器(qì)觸頭(tóu)，設備和(hé)母綫(xiàn)溫度的(dí)具體(tǐ)位置(zhì)及名稱，實時，連續的溫度監(jiān)測(cè)具有(yǒu)報警(jǐng)輸出功(gōng)能和報警音響，具(jù)備記(jì)錄32個(gè)事件(jiàn)的SOE功能，可以在綫(xiàn)查(chá)詢超溫報警(jǐng)的時(shí)間，日(rì)期並保存(cún)歷(lì)史數(shù)據(jù)，數(shù)據可(kě)作(zuò)為(wéi)運行(háng)經(jīng)驗(yàn)的積累(léi)和事(shì)故分(fēn)析的(dí)依據。此(cǐ)外，還(huán)具(jù)有溫度和(hé)溫(wēn)升(shēng)2種(zhǒng)顯(xiǎn)示模(mó)式(shì)，方(fāng)便用戶(hù)查(chá)閱和管理。

2.2 iSTM-T3 接(jiē)收(shōu)分機

         iSTM-T3接(jiē)收分機專門應用於iSTM400，其(qí)接(jiē)收(shōu)對(duì)應(yīng)開(kāi)關櫃相應(yīng)的無綫測溫采(cǎi)集模塊(kuài)（測溫傳感器）的(dí)實時(shí)溫(wēn)度(dù)數(shù)據，並轉(zhuǎn)發(fā)至(zhì)iSTM400-M總控主機。

2.3 無(wú)綫(xiàn)溫度(dù)采(cǎi)集模塊(kuài)iSTM-S3

  無綫(xiàn)傳感(gǎn)器內(nèi)部經(jīng)過特殊(shū)工藝處理，溫度(dù)采集(jí)模塊(kuài)由(yóu)CT電流(liú)互感(gǎn)器，濾波整(zhěng)流(liú)保(bǎo)護(hù)電(diàn)路，穩(wěn)壓(yā)電路(lù)，溫(wēn)度(dù)測量，通(tōng)訊電路等(děng)組成，應(yīng)用(yòng)於測量開關櫃斷路(lù)器靜觸頭(tóu)接(jiē)點(diǎn)的溫(wēn)度(dù)，采(cǎi)用(yòng) ZigBee無(wú)綫傳(chuán)輸方(fāng)式，傳感(gǎn)器采用高(gāo)壓側(cè)自(zì)具(jù)電源(yuán)，在一次(cì)電流(liú)≥50A 時均可正常運(yùn)作(zuò)，無需外(wài)加(jiā)電源(yuán)，具(jù)體如(rú)圖 1 所示。

圖 1 無(wú)綫(xiàn)溫度采集(jí)模(mó)塊(kuài)（測(cè)溫(wēn)傳(chuán)感(gǎn)器）iSTM-S3 安(ān)裝示意圖

3 海(hǎi)上石油平(píng)台無綫(xiàn)測溫(wēn)係(xì)統(tǒng)的應用

  海上(shàng)石(shí)油(yóu)平台(tái)某(mǒu)油(yóu)田應用(yòng)了iSTM400智(zhì)能無綫測(cè)溫裝置係統(tǒng)，在停產檢修期間進(jìn)行(háng)施工，總共對(duì)VCB101～104，VCB108～110，VCB112～114，高壓(yā) PT 櫃，1#PT 櫃(guì)，2#PT櫃(guì)等(děng)共13麵進(jìn)行(háng)了(liǎo)無綫(xiàn)測(cè)溫采(cǎi)集(jí)模(mó)塊的安(ān)裝，在VCB105和VCB108內的(dí)控(kòng)製室安裝完成iSTM-T3 接(jiē)收分(fēn)機，在主開間上位(wèi)機(jī)機櫃(guì)內安裝完(wán)成iSTM400-M總(zǒng)控主機，成(chéng)功(gōng)搭(dā)建起(qǐ)了(liǎo)覆(fù)蓋中高壓母排和(hé)觸(chù)頭(tóu)的無(wú)綫測溫(wēn)係統，對(duì)上(shàng)下觸點(diǎn)和母排(pái)進(jìn)行溫(wēn)度的(dí)實(shí)時監(jiān)測顯示及告警(jǐng)。某油(yóu)田無綫(xiàn)測(cè)溫裝置(zhì)係統拓撲(pū)圖(tú)如圖(tú) 2 所示。

圖(tú) 2 某(mǒu)油(yóu)田無(wú)綫(xiàn)測溫裝(zhuāng)置(zhì)係(xì)統拓撲(pū)圖(tú)

  通過係統(tǒng)的成功搭建(jiàn)，iSTM400-M總(zǒng)控主(zhǔ)機(jī)顯(xiǎn)示屏每(měi)5s切(qiē)換1個測溫盤(pán)櫃，並循(xún)環(huán)顯示，同時，操(cāo)作人員也(yě)可(kě)以設(shè)定報警溫度(dù)，一(yī)旦測(cè)量溫度超過報(bào)警(jǐng)溫度，顯示(shì)屏(píng)會(huì)立即發(fā)出報(bào)警信號，並(bìng)鎖(suǒ)定(dìng)報警盤(pán)櫃(guì)及溫度(dù)顯示(shì)，確(què)保運行人員了(liǎo)解報(bào)警(jǐng)盤櫃的(dí)溫度(dù)，采(cǎi)取(qǔ)有(yǒu)效措(cuò)施防止(zhǐ)故(gù)障進(jìn)一步(bù)擴(kuò)大(dà)，同(tóng)時，在(zài)測(cè)溫方麵(miàn)通(tōng)過現(xiàn)場實(shí)際(jì)測溫與係統(tǒng)顯示溫(wēn)度比對(duì)，其誤(wù)差在±1 ℃，滿(mǎn)足現(xiàn)場(cháng)的使用(yòng)需(xū)求(qiú)。iSTM400-M總控主機(jī)顯(xiǎn)示(shì)屏顯示(shì)數(shù)據如圖 3 所示。

圖 3 iSTM400-M 總控主機顯(xiǎn)示屏顯(xiǎn)示(shì)數(shù)據(jù)

4安科(kē)瑞無綫測溫(wēn)監控(kòng)係統及產(chǎn)品在(zài)開(kāi)關櫃(guì)中(zhōng)的(dí)應(yīng)用(yòng)

4.1應用(yòng)場(cháng)景(jǐng)

         Acrel-2000T無綫(xiàn)測溫監(jiān)控(kòng)係統，是我司根據(jù)電力設備(bèi)安全性的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研(yán)究和生產的(dí)先(xiān)進(jìn)經(jīng)驗，專(zhuān)門(mén)研(yán)製(zhì)出的新一代無綫(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控係統。本係統(tǒng)具有(yǒu)超溫告(gào)警等(děng)功能，可(kě)以幫助(zhù)值班人員盡(jìn)早發現(xiàn)問(wèn)題(tí)，消除隱患(huàn)，確保電(diàn)力係統的安(ān)全運行。為電力(lì)設(shè)備的安(ān)全，經濟(jì)，可靠運(yùn)行提供了全(quán)新(xīn)的解(jiě)決(jué)方(fāng)案(àn)。

4.2主(zhǔ)要(yào)功能

  電(diàn)氣(qì)接點(diǎn)在綫測溫裝(zhuāng)置適用於高低壓開關(guān)櫃內(nèi)電(diàn)纜接頭(tóu)，斷(duàn)路(lù)器觸頭，刀閘開關(guān)，高壓電纜(lǎn)中(zhōng)間(jiān)頭(tóu)，幹式(shì)變(biàn)壓(yā)器(qì)，低壓大(dà)電流等設備(bèi)的(dí)溫度監(jiān)測(cè)，防(fáng)止(zhǐ)在(zài)運(yùn)行過程(chéng)中(zhōng)因氧化(huà)，鬆動，灰塵等因素造成接點接(jiē)觸電(diàn)阻(zǔ)過(guò)大(dà)而(ér)發熱成為安(ān)全(quán)隱患，提高設備安全保障，及時(shí)，持(chí)續，準(zhǔn)確(què)反映(yìng)設備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，降(jiàng)低設(shè)備事(shì)故率。

數(shù)據(jù)采集(jí)與處(chǔ)理（模(mó)擬量，開(kāi)關量，電度，SOE，定值(zhí)）

控製(zhì)操(cāo)作（斷(duàn)路器(qì)，隔離開(kāi)關，分接頭，復(fù)歸）

報(bào)警及處理(lǐ)功能（設備狀態異(yì)常(cháng)或故障，測(cè)量(liáng)值(zhí)越(yuè)限(xiàn)，聲音，顏色，閃(shǎn)爍）

事件順(shùn)序(xù)記(jì)錄SOE（分(fēn)合閘(zhá)記錄，保護(hù)及(jí)自動(dòng)裝置(zhì)的動作順序(xù)記錄）

遠動(dòng)功(gōng)能（為(wéi)調度(dù)中心(xīn)提(tí)供(gōng)相關運行(háng)數據和(hé)設備狀態）

時鐘(zhōng)同(tóng)步(bù)（北(běi)鬥GPS納(nà)秒級(jí)，滿足(zú)間(jiān)隔層子係(xì)統標(biāo)準(zhǔn)時鐘(zhōng)誤(wù)差不大(dà)於1ms）

人(rén)機聯(lián)係(xì)與(yǔ)運行管理(lǐ)（控(kòng)製，查看，數據庫定(dìng)義修改，報警確認，二(èr)次開發，事故記錄檢(jiǎn)索，在綫設備管(guǎn)理）

與其(qí)他(tā)設(shè)備(bèi)接口（微(wēi)機(jī)保(bǎo)護，電力儀表，直(zhí)流屏，故障錄波(bō)儀，模擬(nǐ)屏(píng)，調度）

4.3現場圖片

4.4測溫(wēn)產(chǎn)品選(xuǎn)型

5 結(jié)束語(yǔ)

  海(hǎi)上(shàng)石(shí)油平台封閉(bì)式中高(gāo)壓配(pèi)電(diàn)盤(pán)無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)係統有效(xiào)地解決了現(xiàn)有開(kāi)關櫃(guì)傳(chuán)統(tǒng)測溫技術存在的缺陷，實現了封(fēng)閉(bì)式開關(guān)櫃發(fā)熱的接點(diǎn)部(bù)位(wèi)和母排整體(tǐ)情況(kuàng)的實(shí)時(shí)在綫監(jiān)測，避(bì)免了因(yīn)負荷變(biàn)化而引起(qǐ)的(dí)設備過熱，進而造(zào)成設(shè)備損(sǔn)壞的(dí)情況(kuàng)，達到了在綫監測的(dí)目的。同時，無(wú)綫測(cè)溫(wēn)係統(tǒng)的安裝和應用(yòng)保證了(liǎo)運行人(rén)員對(duì)封(fēng)閉式(shì)中(zhōng)高壓配電(diàn)盤(pán)運行狀態(tài)的(dí)掌握，實(shí)現了(liǎo)檢(jiǎn)修(xiū)人(rén)員從(cóng)計(jì)劃(huá)檢修到預(yù)防性檢修(xiū)的(dí)轉(zhuǎn)變(biàn)，大(dà)大降低了非計劃(huá)性關停發生的概(gài)率(shuài)，保(bǎo)證了(liǎo)海(hǎi)上(shàng)石(shí)油(yóu)平台電(diàn)力係統(tǒng)的(dí)安全(quán)性，可(kě)靠(kào)性。

參考文獻

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[2]劉詩(shī)揚，張樹(shù)健(jiàn)海上石(shí)油(yóu)平台(tái)封閉(bì)式(shì)中(zhōng)高(gāo)壓(yā)配電(diàn)盤無(wú)綫測溫係統的應用(yòng)研究［J］

[3]安(ān)科瑞企(qǐ)業微電網設計與應(yīng)用(yòng)手冊(cè).2022.5月(yuè)版(bǎn).

作者簡介(jiè)
：

李(lǐ)雪薇(wēi)，女，本(běn)科(kē)，安科瑞電氣股(gǔ)份有(yǒu)限(xiàn)公司.