基于无线通信的高压开关温度在线监测系统研究

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高压开关是变电站必不可少的设备之一,承担着保护和控制的双重任务,对电力系统稳定运行和电力设备的安全性有着至关重要的作用。传统的人工巡检方式具有盲目性,无法及时发现和预测设备故障,容易造成国民经济的的损失和对电力系统产生危害。随着电力系统的不断发展,电压等级进一步提高,高压开关的工作条件更加严格,承担的风险与日俱增。为了减小及避免设备故障造成的经济损失,需要对高压开关进行更加科学有效的监测。触头温度是开关设备的重要参数之一,开关缺陷及故障运行时伴随着显著的温度升高,因此可以利用温度反映开关的运行状态。并且温度数据可以实现在线监测及远程传输,实时反映设备的运行情况,有效避免电力事故的发生,对保障变电站安全可靠运行具有十分重要的意义。  本文针对变电站高压开关设备的温度监测,设计了一种基于无线通信的温度在线监测系统,能够实现对高压开关及同类电力设备的实时监测。该系统由红外温度测量装置、供电模块、GPRS无线通讯模块以及以STM32RBT6处理器为核心的下位机和上位机组成。红外温度测量装置通过非接触测温方式得到目标温度,温度数据经过下位机处理后通过GPRS模块以无线通信的方式传输到上位机进行储存、分析、判断,供电模块采用发电装置和蓄电池组合的方式为系统供电。该系统结构简单,通过实时快速分析开关设备的温度及其变化趋势,可以有效提醒工作人员对设备进行检修维护,提高了电力系统的安全性以及变电站检修效率,具有操作简单、低功耗、高精度、实时性好等优点。文章第一章介绍了变电站高压设备温度监测的背景以及国内外研究现状。第二章介绍了红外测温原理和结果误差分析,为选择合适的测温设备提供理论依据。第三章介绍了供电系统储能装置的选择及充电方案,无线通讯系统的组成,包括GPRS无线通讯模块以及以STM32RBT6处理器为核心的下位机和上位机,简单介绍了软件的编写和程序的设计过程。第四章介绍了红外测温系统的实际运行调试情况,结果符合预期期望,能够实现开关场温度在线监测,能够准确、及时地反映高压开关的温度,保证供电安全。第五章总结了本文的工作,并提出了改进的方案以及进一步研究的方向。
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