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)測手段對這些電氣設(shè)備關(guān)鍵部位、線纜進行監(jiān)測，一旦發(fā)生火災(zāi)會嚴(yán)重影響人身及鐵路運行安全。若采用技術(shù)手段，對這些溫升故障點的運行狀態(tài)進行動態(tài)追蹤監(jiān)測，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

對于沒有安裝測溫系統(tǒng)的大部分鐵路系統(tǒng)低壓配電室,低壓設(shè)備的過載運行、接頭松動以及惡劣的運行環(huán)境,都容易導(dǎo)致低壓設(shè)備的溫升過高,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。

中高壓電氣接點溫度運行狀態(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、各種開關(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、松動等原因造成接觸不良,導(dǎo)致接觸電阻增大,大電流通過時導(dǎo)致接點溫度升高,容易燒壞設(shè)備,嚴(yán)重的甚至引起一次設(shè)備起火爆炸。若對這些溫升故障點的運行狀態(tài)進行動態(tài)追蹤監(jiān)測,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)測預(yù)警措施不完善；

• 電纜長期運行,絕緣層老化,性能下降；

• 電纜長期過載運行造成電纜高溫,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、電纜頭長時間運行松動,導(dǎo)致異常發(fā)熱；

• 電纜受潮或進水,引起電纜內(nèi)部短路,發(fā)生爆裂；

• ·電纜敷設(shè)或運行過程受到機械損傷,臨時性施工隨機性、流動性大，施工人員安全意識淡薄,電纜及通道易被破壞,管控難度大；

運營管理難度大

低壓設(shè)備的運行情況運維人員僅能憑經(jīng)驗判斷,低壓設(shè)備發(fā)生過載運行也只能靠人工記錄。對于低壓設(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)備運行管理手段不能針對性的預(yù)防,無法及時預(yù)警,電氣安全問題的隱蔽性和不確定性會造成監(jiān)管難度更大。人工巡檢耗費人力物力,發(fā)生故障時專業(yè)人員無法第一時間到現(xiàn)場處理問題。

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

• 勞動強度大，需要增加工作人員；

• 溫度測量不準(zhǔn),人為的,環(huán)境的干擾因素大；

• 溫度的異常不能及時發(fā)現(xiàn)；

• 對歷史數(shù)據(jù)無法及時,有效的分析,因而存在無法及時發(fā)現(xiàn)故障隱患；

• 電氣設(shè)備內(nèi)部的一些關(guān)鍵接點溫度無法測量；

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

CET電氣測溫方案

針對鐵路高低壓電氣設(shè)備及電纜溫度監(jiān)測的現(xiàn)狀及應(yīng)用需求，CET在國內(nèi)推出了電氣接點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)及光纖測溫系統(tǒng)，解決了在常規(guī)的溫度監(jiān)測手段中所遇到的問題。通過多年的實踐，CET推出了一系列的測溫產(chǎn)品，可適用于各種不同的測溫環(huán)境。產(chǎn)品已大量運行在國內(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)測作用。實踐證明我公司的測溫產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并獲得了客戶的好評。

三種電氣接點測溫通信組網(wǎng)架構(gòu)

電氣接點通信設(shè)備用于現(xiàn)場電氣溫度及濕度數(shù)據(jù)采集和傳輸，包括溫濕度探測器、測溫終端，測溫主機，通信轉(zhuǎn)換器及網(wǎng)關(guān)。無線測溫傳感器采用LoRa方式上傳監(jiān)測點的溫度參數(shù)到測溫終端，測溫主機或者網(wǎng)關(guān)。

組網(wǎng)架構(gòu)一般有三種，一種應(yīng)用于就地開關(guān)柜測溫，需要將測溫終端安裝在開關(guān)柜內(nèi)，一種應(yīng)用于配電室改造項目，用戶無需對開關(guān)柜開孔安裝測溫終端，節(jié)省改造成本，一種應(yīng)用于測溫數(shù)據(jù)直接上云平臺，一般應(yīng)用于配電室分散安裝，不方便敷設(shè)通信線場合。

低壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測

鐵路系統(tǒng)低壓配電室，低壓設(shè)備的過載運行、接頭松動以及惡劣的運行環(huán)境，都容易導(dǎo)致低壓設(shè)備的溫升過高，需要在低壓開關(guān)柜上安裝測溫探頭，一般在三相導(dǎo)體安裝3個溫度探頭，有些現(xiàn)場除了測三相導(dǎo)體溫度外還需要測抽屜柜導(dǎo)體連接處的溫度，需要再增加3個溫度探頭。

中高壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測

鐵路供電系統(tǒng)中高壓設(shè)備連接部位如母線連接點、各種開關(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、松動等原因造成接觸不良，導(dǎo)致接觸電阻增大，大電流通過時導(dǎo)致接點溫度升高，容易燒壞設(shè)備，嚴(yán)重的甚至引起一次設(shè)備起火爆炸，需要在高壓開關(guān)柜斷路器動觸頭/靜觸頭，電纜接頭等部分安裝測溫探頭。

對于高壓開關(guān)柜一般按6、9、12點測溫，6點測溫一般應(yīng)用于斷路器上動/靜觸頭及下動/靜觸頭，9點測溫是在6點測溫的基礎(chǔ)上增加銅排和電纜出線連接頭3個測溫點。12點測溫是在9點測溫的基礎(chǔ)上增加斷路器上臂和主母排連接處的3個測溫點。

電纜溫度監(jiān)測

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)測預(yù)警措施不完善,容易出現(xiàn)火災(zāi)。電纜溝、電纜橋架測溫監(jiān)控系統(tǒng)方案選用分布式光纖測溫系統(tǒng),利用光纖做為傳感器來測量全線程的溫度信息,是一種分布式、實時、在線測量空間溫度場的系統(tǒng)。針對低壓或控制電纜,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)場的施工和測溫精度的要求;針對10kV電纜,感溫光纜采用每相鋪設(shè),提高現(xiàn)場測溫精度。

測溫系統(tǒng)產(chǎn)品組成

電氣接點測溫產(chǎn)品由無線測溫傳感器PMC-2601-A/B，測溫終端PMC-53A-T，測溫主機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。光纖測溫產(chǎn)品由測溫裝置PMC-3600F，感溫光纜組成。

主要產(chǎn)品介紹