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中起著非常重要的作用。據統計，配電盤的大部分故障都是由早期的熱效應引起的。由于配電盤內部空間封閉狹窄，無法進行人工檢查和溫度測量，這為油田供電系統埋下了一定的潛在隱患。因此，利用ZigBee無線傳感技術對配電盤內重要節點的溫度變化進行實時檢測，可以提前發現隱患，采取有效措施進行預防和維護，減少損失。

關鍵詞：ZigBee；配電盤；無線測溫；石油平臺

引言

隨著國際油價的波動，海上石油平臺的產量任務壓力越來越大。因此，對海上石油平臺電網穩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構，全封閉高壓配電板長期處于高負荷運行狀態，散熱效果差，容易加劇熱量集結，溫升直接損害電氣設備的電氣絕緣能力。經常出現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控

一討論*性

無線測溫采用溫度數據無線傳輸的方式，采用無線聯網的方式，一點對應多點，避免了施工周期長、施工復雜、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、空氣潮濕環境的應用，不僅降低了成本，而且使溫度測量系統結構簡單明了，同時，其溫度測量模塊具有良好的絕緣性能，不會影響高壓開關柜的絕緣性能，中壓室本身，保證了配電盤的正常運行。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

藍牙通過無線通信，WiFi、ZigBee、UWB、與FM相比，結合海上石油平臺自身環境的特點，油田采用ISTM400智能無線溫度測量裝置系統。該裝置系統是專門開發的高壓帶電體運行溫度實時監測系統。采用接觸式數字溫度傳感器、ZigBee技術無線數據傳輸、低功耗設計、采用能源線圈供電等技術，真正實現了無線溫度監測的在線、實時和智能決策，系統具有高壓隔離、多種報警和遠程傳輸手段、智能處理監控數據背景等特點。

iSTM400智能無線測溫裝置由iSTM400-M主機控制，iSTM-T3接收分機，iSTM-由S3溫度采集模塊組成，一臺iSTM400-M總控主機可監控15個開關柜。

三海上石油平臺無線測溫系統

iSTM400智能無線測溫裝置系統應用于海上石油平臺的一個油田，在停產維修期間進行施工，共計VCB101。～104、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接收分機安裝在VCB105和VCB108的控制室內，iSTM400-M總控主機安裝在主開間上位機柜內，覆蓋中高壓母排和觸點的無線測溫系統成功構建，實時監測、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拓撲圖如圖1所示。

圖1某油田無線測溫裝置系統拓撲圖

通過系統的成功構建，ISTM400-M主控主機顯示屏每5秒切換一個溫度計，并循環顯示。同時，操作員還可以設置報警溫度。一旦測量溫度超過報警溫度，顯示屏將立即發出報警信號，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一步擴大。同時，在溫度測量方面，通過現場實際溫度測量與系統顯示溫度進行比較，誤差在于±1℃，滿足現場使用需要。如圖3所示，iSTM400-M總控主機顯示屏顯示數據。iSTM400-M總控主機顯示屏顯示數據如圖 32 所示。

圖2iSTM400-M總控主機顯示數據

四安科瑞無線測溫監測系統及產品在開關柜中的應用

1應用場景

Acrel-2000T無線測溫監測系統是我公司專門開發的新一代無線測溫監測系統，總結國內外研究生產的先進經驗，滿足電力設備的安全要求。該系統具有超溫報警等功能，可幫助值班人員盡快發現問題，消除隱患，保證電力系統的安全運行。為電力設備的安全、經濟和可靠運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柜內電纜接頭、斷路器觸點、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止觸點接觸電阻過大而發熱成為運行過程中的安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確地反映設備運行狀態，降低設備事故率。

數據采集與處理(模擬量、開關量、電量、SOE、定值）

控制操作(斷路器、隔離開關、分接頭、復歸)

報警及處理功能(設備狀態異常或故障，測量值越限，聲音、顏色、閃爍)

事件順序記錄SOE(分合閘記錄、保護和自動化裝置的動作順序記錄)

遠程運行功能(為調度中心提供相關運行數據和設備狀態)

時鐘同步(北斗GPS納秒級，滿足間隔層子系統標準時鐘誤差不超過1ms)

人機聯系與運行管理(控制、查看、數據庫定義修改、報警確認、二次開發、事故記錄檢索、在線設備管理)

與其它設備接口(微機保護、電力儀表、DC屏幕、故障錄波儀、模擬屏幕、調度)

3現場圖片

4溫度測量產品的選擇

五結束語

海上石油平臺封閉式中高壓配電盤無線溫度測量系統有效解決了現有開關柜傳統溫度測量技術的缺陷，實現了封閉式開關柜加熱接點和母排整體情況的實時在線監控，避免了設備因負荷變化而過熱，從而對設備造成損壞，達到了在線監控的目的。同時，無線溫度測量系統的安裝和應用確保了操作人員掌握封閉式中高壓配電盤的運行狀態，實現了維修人員從計劃維修到預防性維修的轉變，大大降低了非計劃停機的概率，確保了海上電力安全

參考文獻

[1]苑舜.高壓開關設備狀態監測與診斷技術［M］.北京：機械工業出版社，2001.

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

[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.5月版.