鐵路供電系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

在鐵路供電系統(tǒng)中，牽引變電所高、電力變配電所、箱變等高壓設(shè)備分布廣，采用的27.5kV單芯電纜、10KV電力電纜,低壓電纜等各種電力電纜數(shù)量巨大，而且目前缺少相應(yīng)的監(jiān)測(cè)手段對(duì)這些電氣設(shè)備關(guān)鍵部位、線纜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)生火災(zāi)會(huì)嚴(yán)重影響人身及鐵路運(yùn)行安全。若采用技術(shù)手段，對(duì)這些溫升故障點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤監(jiān)測(cè)，發(fā)出溫升預(yù)警、防患于未然，就可以杜絕此類事故的發(fā)生。

低壓電氣設(shè)備溫度狀態(tài)不明

對(duì)于沒(méi)有安裝測(cè)溫系統(tǒng)的大部分鐵路系統(tǒng)低壓配電室,低壓設(shè)備的過(guò)載運(yùn)行、接頭松動(dòng)以及惡劣的運(yùn)行環(huán)境,都容易導(dǎo)致低壓設(shè)備的溫升過(guò)高,從而加速絕緣老化,輕則燒毀低壓設(shè)備,局部跳閘,重則發(fā)生火災(zāi)引發(fā)重大生產(chǎn)事故。

中高壓電氣接點(diǎn)溫度運(yùn)行狀態(tài)不明

鐵路供電系統(tǒng)中高壓設(shè)備連接部位如母線連接點(diǎn)、各種開(kāi)關(guān)、斷路器、主變套管夾、高壓電纜接頭等由于氣候冷熱變化、氧化、老化、銹蝕、松動(dòng)等原因造成接觸不良,導(dǎo)致接觸電阻增大,大電流通過(guò)時(shí)導(dǎo)致接點(diǎn)溫度升高,容易燒壞設(shè)備,嚴(yán)重的甚至引起一次設(shè)備起火爆炸。若對(duì)這些溫升故障點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤監(jiān)測(cè),不僅可以防止,杜絕此類事故的放生,而且也為系統(tǒng)安全可靠分析和科學(xué)調(diào)度提供重要決策依據(jù)。

電纜火災(zāi)隱患突出

• 在鐵路供電系統(tǒng)中,高/低壓電纜同通道、多回路、密集敷設(shè),部分隧道電纜防火隔離、火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警措施不完善；

• 電纜長(zhǎng)期運(yùn)行,絕緣層老化,性能下降；

• 電纜長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行造成電纜高溫,高溫加速劣化,惡性循環(huán)；

• 電纜導(dǎo)體雜質(zhì)多容易導(dǎo)致發(fā)熱量大；

• 電纜接頭制作不規(guī)范、電纜頭長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行松動(dòng),導(dǎo)致異常發(fā)熱；

• 電纜受潮或進(jìn)水,引起電纜內(nèi)部短路,發(fā)生爆裂；

• ·電纜敷設(shè)或運(yùn)行過(guò)程受到機(jī)械損傷,臨時(shí)性施工隨機(jī)性、流動(dòng)性大，施工人員安全意識(shí)淡薄,電纜及通道易被破壞,管控難度大；

運(yùn)營(yíng)管理難度大

低壓設(shè)備的運(yùn)行情況運(yùn)維人員僅能憑經(jīng)驗(yàn)判斷,低壓設(shè)備發(fā)生過(guò)載運(yùn)行也只能靠人工記錄。對(duì)于低壓設(shè)備的接頭溫度,由于站房配電室(箱變)多,分布廣,規(guī)模大,值守人員少,定期巡檢方式無(wú)法提前預(yù)警,缺乏智能化的監(jiān)控、管理手段。靠人工巡檢的設(shè)備運(yùn)行管理手段不能針對(duì)性的預(yù)防,無(wú)法及時(shí)預(yù)警,電氣安全問(wèn)題的隱蔽性和不確定性會(huì)造成監(jiān)管難度更大。人工巡檢耗費(fèi)人力物力,發(fā)生故障時(shí)專業(yè)人員無(wú)法第一時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題。

目前對(duì)電氣設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè),使用最多的方式是通過(guò)人工手持紅外設(shè)備定期巡檢,這種方式有很多的弊端。

• 勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要增加工作人員；

• 溫度測(cè)量不準(zhǔn),人為的,環(huán)境的干擾因素大；

• 溫度的異常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)；

• 對(duì)歷史數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí),有效的分析,因而存在無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患；

• 電氣設(shè)備內(nèi)部的一些關(guān)鍵接點(diǎn)溫度無(wú)法測(cè)量；

• 手持紅外設(shè)備定期檢測(cè)電氣設(shè)備的溫度無(wú)法滿足鐵路系統(tǒng)對(duì)電氣測(cè)溫的智能化需求；

CET電氣測(cè)溫方案

針對(duì)鐵路高低壓電氣設(shè)備及電纜溫度監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀及應(yīng)用需求，CET在國(guó)內(nèi)推出了電氣接點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及光纖測(cè)溫系統(tǒng)，解決了在常規(guī)的溫度監(jiān)測(cè)手段中所遇到的問(wèn)題。通過(guò)多年的實(shí)踐，CET推出了一系列的測(cè)溫產(chǎn)品，可適用于各種不同的測(cè)溫環(huán)境。產(chǎn)品已大量運(yùn)行在國(guó)內(nèi)的鐵路電力系統(tǒng)中，為避免高低壓電氣設(shè)備及電纜事故起到了很好的監(jiān)測(cè)作用。實(shí)踐證明我公司的測(cè)溫產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并獲得了客戶的好評(píng)。

三種電氣接點(diǎn)測(cè)溫通信組網(wǎng)架構(gòu)

電氣接點(diǎn)通信設(shè)備用于現(xiàn)場(chǎng)電氣溫度及濕度數(shù)據(jù)采集和傳輸，包括溫濕度探測(cè)器、測(cè)溫終端，測(cè)溫主機(jī)，通信轉(zhuǎn)換器及網(wǎng)關(guān)。無(wú)線測(cè)溫傳感器采用LoRa方式上傳監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度參數(shù)到測(cè)溫終端，測(cè)溫主機(jī)或者網(wǎng)關(guān)。

組網(wǎng)架構(gòu)一般有三種，一種應(yīng)用于就地開(kāi)關(guān)柜測(cè)溫，需要將測(cè)溫終端安裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，一種應(yīng)用于配電室改造項(xiàng)目，用戶無(wú)需對(duì)開(kāi)關(guān)柜開(kāi)孔安裝測(cè)溫終端，節(jié)省改造成本，一種應(yīng)用于測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)直接上云平臺(tái)，一般應(yīng)用于配電室分散安裝，不方便敷設(shè)通信線場(chǎng)合。

低壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)

鐵路系統(tǒng)低壓配電室，低壓設(shè)備的過(guò)載運(yùn)行、接頭松動(dòng)以及惡劣的運(yùn)行環(huán)境，都容易導(dǎo)致低壓設(shè)備的溫升過(guò)高，需要在低壓開(kāi)關(guān)柜上安裝測(cè)溫探頭，一般在三相導(dǎo)體安裝3個(gè)溫度探頭，有些現(xiàn)場(chǎng)除了測(cè)三相導(dǎo)體溫度外還需要測(cè)抽屜柜導(dǎo)體連接處的溫度，需要再增加3個(gè)溫度探頭。

中高壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)

鐵路供電系統(tǒng)中高壓設(shè)備連接部位如母線連接點(diǎn)、各種開(kāi)關(guān)、斷路器、主變套管夾、高壓電纜接頭等由于氣候冷熱變化氧化、老化、銹蝕、松動(dòng)等原因造成接觸不良，導(dǎo)致接觸電阻增大，大電流通過(guò)時(shí)導(dǎo)致接點(diǎn)溫度升高，容易燒壞設(shè)備，嚴(yán)重的甚至引起一次設(shè)備起火爆炸，需要在高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器動(dòng)觸頭/靜觸頭，電纜接頭等部分安裝測(cè)溫探頭。

對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)柜一般按6、9、12點(diǎn)測(cè)溫，6點(diǎn)測(cè)溫一般應(yīng)用于斷路器上動(dòng)/靜觸頭及下動(dòng)/靜觸頭，9點(diǎn)測(cè)溫是在6點(diǎn)測(cè)溫的基礎(chǔ)上增加銅排和電纜出線連接頭3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。12點(diǎn)測(cè)溫是在9點(diǎn)測(cè)溫的基礎(chǔ)上增加斷路器上臂和主母排連接處的3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。

電纜溫度監(jiān)測(cè)

在鐵路供電系統(tǒng)中,高/低壓電纜同通道、多回路、密集敷設(shè),部分隧道電纜防火隔離、火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警措施不完善,容易出現(xiàn)火災(zāi)。電纜溝、電纜橋架測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)方案選用分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng),利用光纖做為傳感器來(lái)測(cè)量全線程的溫度信息,是一種分布式、實(shí)時(shí)、在線測(cè)量空間溫度場(chǎng)的系統(tǒng)。針對(duì)低壓或控制電纜,感溫光纜的鋪設(shè)采用S型敷設(shè)方式,這種方式綜合考慮了現(xiàn)場(chǎng)的施工和測(cè)溫精度的要求;針對(duì)10kV電纜,感溫光纜采用每相鋪設(shè),提高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫精度。

測(cè)溫系統(tǒng)產(chǎn)品組成

電氣接點(diǎn)測(cè)溫產(chǎn)品由無(wú)線測(cè)溫傳感器PMC-2601-A/B，測(cè)溫終端PMC-53A-T，測(cè)溫主機(jī)PMC-BM3000以及通信轉(zhuǎn)換器PMC-2601-G1/G2及智能通信網(wǎng)關(guān)組成。光纖測(cè)溫產(chǎn)品由測(cè)溫裝置PMC-3600F，感溫光纜組成。

主要產(chǎn)品介紹