摘要：海上石油平臺的封閉式中高壓配電盤在平臺電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用。據(jù)統(tǒng)計，配電盤的大部分故障都是由早期的熱效應(yīng)引起的。由于配電盤內(nèi)部空間封閉狹窄，無法進(jìn)行人工檢查和溫度測量，這為油田供電系統(tǒng)埋下了一定的潛在隱患。因此，利用ZigBee無線傳感技術(shù)對配電盤內(nèi)重要節(jié)點的溫度變化進(jìn)行實時檢測，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；無線測溫；石油平臺

引言

隨著國際油價的波動，海上石油平臺的產(chǎn)量任務(wù)壓力越來越大。因此，對海上石油平臺電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求越來越高。海上石油平臺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、接觸和母線連接處老化等問題，埋下了很大的安全隱患。因此，如果中高壓配電盤能夠得到有效監(jiān)控

一討論*性

無線測溫采用溫度數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)姆绞?，采用無線聯(lián)網(wǎng)的方式，一點對應(yīng)多點，避免了施工周期長、施工復(fù)雜、效率低下等問題，特別是對于海上石油平臺交通不便、空間狹窄、空氣潮濕環(huán)境的應(yīng)用，不僅降低了成本，而且使溫度測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單明了，同時，其溫度測量模塊具有良好的絕緣性能，不會影響高壓開關(guān)柜的絕緣性能，中壓室本身，保證了配電盤的正常運(yùn)行。無線傳感器由于其體積小，可以方便地安裝在中高壓配電盤觸點或母線表面，特別容易安裝

二特征和組成

藍(lán)牙通過無線通信，WiFi、ZigBee、UWB、與FM相比，結(jié)合海上石油平臺自身環(huán)境的特點，油田采用ISTM400智能無線溫度測量裝置系統(tǒng)。該裝置系統(tǒng)是專門開發(fā)的高壓帶電體運(yùn)行溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)。采用接觸式數(shù)字溫度傳感器、ZigBee技術(shù)無線數(shù)據(jù)傳輸、低功耗設(shè)計、采用能源線圈供電等技術(shù)，真正實現(xiàn)了無線溫度監(jiān)測的在線、實時和智能決策，系統(tǒng)具有高壓隔離、多種報警和遠(yuǎn)程傳輸手段、智能處理監(jiān)控數(shù)據(jù)背景等特點。

iSTM400智能無線測溫裝置由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iSTM400-M總控主機(jī)可監(jiān)控15個開關(guān)柜。

三海上石油平臺無線測溫系統(tǒng)

iSTM400智能無線測溫裝置系統(tǒng)應(yīng)用于海上石油平臺的一個油田，在停產(chǎn)維修期間進(jìn)行施工，共計VCB101?！?04、VCB108～110、VCB112～114、高壓PT柜，1#PT柜、無線測溫采集模塊安裝在2#PT柜等13個方面。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)安裝在主開間上位機(jī)柜內(nèi)，覆蓋中高壓母排和觸點的無線測溫系統(tǒng)成功構(gòu)建，實時監(jiān)測、顯示和報警上下觸點和母排的溫度。油田無線測溫裝置系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1某油田無線測溫裝置系統(tǒng)拓?fù)鋱D

通過系統(tǒng)的成功構(gòu)建，ISTM400-M主控主機(jī)顯示屏每5秒切換一個溫度計，并循環(huán)顯示。同時，操作員還可以設(shè)置報警溫度。一旦測量溫度超過報警溫度，顯示屏將立即發(fā)出報警信號，并鎖定報警柜和溫度顯示，以確保操作員了解報警柜的溫度，采取有效措施防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。同時，在溫度測量方面，通過現(xiàn)場實際溫度測量與系統(tǒng)顯示溫度進(jìn)行比較，誤差在于±1℃，滿足現(xiàn)場使用需要。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)

四安科瑞無線測溫監(jiān)測系統(tǒng)及產(chǎn)品在開關(guān)柜中的應(yīng)用

1應(yīng)用場景

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)測系統(tǒng)是我公司專門開發(fā)的新一代無線測溫監(jiān)測系統(tǒng)，總結(jié)國內(nèi)外研究生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗，滿足電力設(shè)備的安全要求。該系統(tǒng)具有超溫報警等功能，可幫助值班人員盡快發(fā)現(xiàn)問題，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

電氣觸點在線溫度測量裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸點、刀閘開關(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，防止觸點接觸電阻過大而發(fā)熱成為運(yùn)行過程中的安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時、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、開關(guān)量、電量、SOE、定值）

控制操作(斷路器、隔離開關(guān)、分接頭、復(fù)歸)

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

事件順序記錄SOE(分合閘記錄、保護(hù)和自動化裝置的動作順序記錄)

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))

時鐘同步(北斗GPS納秒級，滿足間隔層子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時鐘誤差不超過1ms)

人機(jī)聯(lián)系與運(yùn)行管理(控制、查看、數(shù)據(jù)庫定義修改、報警確認(rèn)、二次開發(fā)、事故記錄檢索、在線設(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)場圖片

4溫度測量產(chǎn)品的選擇

五結(jié)束語

海上石油平臺封閉式中高壓配電盤無線溫度測量系統(tǒng)有效解決了現(xiàn)有開關(guān)柜傳統(tǒng)溫度測量技術(shù)的缺陷，實現(xiàn)了封閉式開關(guān)柜加熱接點和母排整體情況的實時在線監(jiān)控，避免了設(shè)備因負(fù)荷變化而過熱，從而對設(shè)備造成損壞，達(dá)到了在線監(jiān)控的目的。同時，無線溫度測量系統(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的運(yùn)行狀態(tài)，實現(xiàn)了維修人員從計劃維修到預(yù)防性維修的轉(zhuǎn)變，大大降低了非計劃停機(jī)的概率，確保了海上電力安全

參考文獻(xiàn)

[1]苑舜.高壓開關(guān)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[2]劉詩揚(yáng)，張樹健海上石油平臺封閉式中高壓配電盤無線測溫系統(tǒng)的應(yīng)用研究［J］

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