任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要：本文首先介紹了無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)的基本工作原理以及軟硬件組成，介紹了在線監(jiān)測的無線測溫技術(shù)特點(diǎn)。在此研究基礎(chǔ)上，探討了無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)在實(shí)際工作場景中的應(yīng)用案例，證明了其在溫度檢測方面的重要應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)研究；無線測溫裝置；

前言

伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力領(lǐng)域也有了很大的進(jìn)步，人們對電力系統(tǒng)的安全性、可靠性有了較高的要求，因此，電力系統(tǒng)高壓傳輸設(shè)備的安全運(yùn)行工作就顯得非常重要。特別是伴隨無人變電站的建設(shè)投入使用，人工管理巡視的方法已經(jīng)逐漸被弱化。在此情況下，人們研究了無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，此系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對電力高壓設(shè)備的實(shí)時在線檢測，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了較為良好的保障

1無線測溫系統(tǒng)研究背景及優(yōu)缺點(diǎn)

發(fā)電廠與變電站高壓開關(guān)柜、室外刀閘開關(guān)等一些重要的設(shè)備，經(jīng)過長期的運(yùn)行，往往開關(guān)觸點(diǎn)以及母線連接出會由于老化、接觸過大的電阻而發(fā)熱，而這些發(fā)熱位置的溫度不能得到提前預(yù)警監(jiān)測，就容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。我們知道，高壓設(shè)備接頭部位的溫度難以監(jiān)測，這主要是由于此部位都會有高壓裸露，采用一般的溫度測量方法由于不能解決高壓絕緣問題，所以都不可使用。無線測溫監(jiān)測裝置，通過無線電波來傳輸信號，傳感器主要是安裝到高壓設(shè)備上，同接收設(shè)備間無電氣聯(lián)系，所以，無線測溫系統(tǒng)能夠從根本上解決高壓設(shè)備發(fā)熱部位溫度監(jiān)測難的問題。

無線溫度監(jiān)控具有高度的可靠性和安全性，由于價格相對低廉，該系統(tǒng)可以安裝在任何高壓開關(guān)和總線連接上。系統(tǒng)配備標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，可實(shí)行在線操作。高壓開關(guān)柜的運(yùn)行溫度信息數(shù)據(jù)可以通過上位計算機(jī)記錄，形成高壓設(shè)備維護(hù)的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的預(yù)測性維護(hù)。在電力系統(tǒng)尤其是高壓輸電監(jiān)測系統(tǒng)中，絕緣和電磁干擾是引起人們廣泛關(guān)注且非常重要的問題，尤其是高壓輸電設(shè)備的高壓電源溫度監(jiān)控顯得尤為重要，而無線溫度傳感就成為了其解決方案。

對電力系統(tǒng)尤其是高壓輸電帶電設(shè)備關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的溫度監(jiān)測，除了當(dāng)前電力系統(tǒng)仍在使用的在被測觸點(diǎn)上貼上專用蠟片，并通過定期檢查蠟片的變色程度或熔融程度，推導(dǎo)出觸點(diǎn)溫度這一相對原始的方法外，約有四種監(jiān)測技術(shù)被應(yīng)用于電力系統(tǒng)定量測溫，其中包括光纖測溫法、熱敏電阻測溫法、無線測溫法、紅外測溫法。其中，熱敏電阻連接在電纜上，因此不能用于暴露在外的帶電設(shè)備上；光纖測溫產(chǎn)品種類繁多，但由于其價格昂貴、安裝難度大、機(jī)柜內(nèi)外使用限制，不能被用戶廣泛使用；紅外測溫方法目前只能用于人工操作。雖然目前應(yīng)用廣泛，但由于自身的局限性，隨著技術(shù)的發(fā)展，它將逐漸被高科技產(chǎn)品所取代；無線測溫方法經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，其具有在線、實(shí)時、不影響設(shè)備固有絕緣的優(yōu)點(diǎn)。其先進(jìn)的技術(shù)和廣泛的應(yīng)用范圍正在逐步取代原有的產(chǎn)品，成為當(dāng)前電力系統(tǒng)測溫系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。

2安科瑞無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理及方案

電氣接點(diǎn)在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、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，防止在運(yùn)行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

一.測溫元件

1）溫度傳感器

a. 電池供電型無線溫度傳感器

安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

目前無線溫度傳感器有四款：

b. CT 感應(yīng)取電無線溫度傳感器

安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

目前無線溫度傳感器有兩款：

c. 有線溫度傳感器

安裝于低壓柜接點(diǎn)或變壓器繞組、電機(jī)繞組的測溫，采集溫度量并通過有線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

目前有線測溫傳感器是Pt100：

2）接收/顯示單元

a. 接收單元

b. 顯示單元

3系統(tǒng)解決方案

Acrel-2000/T無線測溫系統(tǒng)可以將用戶站內(nèi)設(shè)備層所有測溫裝置的溫度數(shù)據(jù)接入，利用先進(jìn)的計算機(jī) 技術(shù)，現(xiàn)代電子技術(shù)，通訊技術(shù)和信號處理技術(shù)，將接入測溫裝置的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過讀取、分析、處理，顯 示在計算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)對全站所有溫度節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視。系統(tǒng)具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫，可以記錄數(shù)據(jù)，查詢數(shù)據(jù)， 查詢曲線，查詢報表，具有高溫、超溫越限告警，告警時間查詢等功能。無線測溫系統(tǒng)溫度在線監(jiān)測能夠 提升設(shè)備安全保障，及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生，降低設(shè)備事故率。用戶站無需定期巡視，減少人力物力，實(shí)現(xiàn)自動化管理。

系統(tǒng)組網(wǎng)示意如下：

無線測溫系統(tǒng)組網(wǎng)示意

4應(yīng)用場景

無線測溫傳感器適用于高壓輸電、變電、配電的眾多行業(yè)，例如電力、鋼鐵、采礦、石油化工等行業(yè)的高壓開關(guān)柜、變壓器、高壓電纜等高壓設(shè)備的觸頭、母排等電接點(diǎn)的溫度監(jiān)測。

常用監(jiān)測位置有：導(dǎo)線、主變?nèi)齻?cè)套管、各類線夾、刀閘、開關(guān)、穿墻套管、電纜接頭、電容器表面、接觸器觸點(diǎn)、母線連接點(diǎn)、高壓開關(guān)柜觸頭及接點(diǎn)、開關(guān)柜內(nèi)各個連接點(diǎn)、各類高低壓設(shè)備存在接觸電阻的連接點(diǎn)、其他位置等。

無線測溫系統(tǒng)實(shí)時性強(qiáng)、性價比高、安全可靠，利用無線傳輸?shù)姆绞綔y量高壓環(huán)境溫度已成為一種必然趨勢。實(shí)時掌握電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)、線路、線夾溫度情況預(yù)警和告警信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，降低運(yùn)維成本，有效降低設(shè)備異常故障率，防止出現(xiàn)因溫度過高、溫升異常等原因引起設(shè)備異常損壞現(xiàn)象發(fā)生，可有效提高電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行可靠性。

5結(jié)束語

綜上所述，通過無線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時在線監(jiān)測，對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行長期分析，就能夠分析出設(shè)備的劣化情況，從而對電力設(shè)備由過去的定期計劃檢修，變?yōu)闋顟B(tài)檢修，提升電力供電的安全性、可靠性，減少由于設(shè)備故障停電的時間，進(jìn)一步縮小停電范圍，降低電力檢修成本，對于提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] ]高樂天，張朝峰，張紅哲，張軍龍，李蒙慧.基于無源測溫的變電設(shè)備溫度在線智能監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018,15(27):66+68.

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[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2019.11月版

作者介紹：

任運(yùn)業(yè)，男， 安科瑞電氣股份有限公司。