李明君
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：高壓開關(guān)柜在長時間運行過程中仿耽，其斷路器觸點合冀、隔離開關(guān)和母線連接處等位置會因為材料老化和接觸點電阻過大問題而產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，可能導(dǎo)致重大安全事故的發(fā)生项贺。本文主要闡述了無線測溫裝置在高壓開關(guān)柜上的相關(guān)應(yīng)用君躺，用以安全、持續(xù)性开缎、實時地在線監(jiān)測高壓開關(guān)柜易出現(xiàn)過熱情況的位置痹埠，做到事故的提前預(yù)防。
關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜;過熱妙帆；無線測溫裝置仙尔；在線監(jiān)測
1各類測溫裝置系統(tǒng)的比較
目前,越來越多的電力用戶開始在高壓開關(guān)柜內(nèi)加裝溫度實時監(jiān)測系統(tǒng),用來實時掌握高壓開關(guān)柜的溫度變化趨勢和運行狀態(tài)，做到事故隱患及時排查,并合理預(yù)留設(shè)備檢修時間兵雪。然而编撵，由于高壓開關(guān)柜內(nèi)部的設(shè)備組成較多，且布置結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜带诊，其間存在有較大的電流和電壓辈喜，導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)的電磁環(huán)境惡劣捺柬，現(xiàn)有的高壓開關(guān)柜測溫技術(shù)都存在著各種各樣的局限性于箩。
比較常見的測溫技術(shù)包括光纖測溫、紅外測溫和無線感應(yīng)測溫望泪。光纖測溫時,其內(nèi)部光纖在長時間使用后會積累大量灰塵判嘀，易導(dǎo)致光纖沿面的放電和閃絡(luò)現(xiàn)象，造成光纖的絕緣性能降低宾芥，并給高壓開關(guān)柜的安全運行帶來隱患侣夷；紅外測溫設(shè)備容易受到外界環(huán)境溫度的干擾,始終需要依靠人工巡查來實現(xiàn)測量,無法實現(xiàn)溫度的在線實時監(jiān)測；無線感應(yīng)測溫則需要在高壓開關(guān)柜內(nèi)加裝感應(yīng)線圈,在長期運行過程中很難保證其測量的可靠性和穩(wěn)定性仑乌。
而無線測溫技術(shù)采用了無源無線的傳感器和無線接收單元百拓，其分別安裝于高壓柜內(nèi)的測溫點和開關(guān)柜柜外的電氣小室，由于傳感器本身無須電源額外供電晰甚、且不需要從電力裝備上取電衙传，因此具有明顯的安全性、可靠性和可維護(hù)性厕九。
2 無線測溫裝置實施方案
無線測溫裝置系統(tǒng)由無線測溫傳感器蓖捶、數(shù)據(jù)讀取器、數(shù)據(jù)接收天線和后臺監(jiān)控系統(tǒng)等組成扁远，可以方便地安裝在被測點上,準(zhǔn)確跟蹤發(fā)熱點的溫度變化俊鱼，并通過無線傳輸方式將數(shù)據(jù)通過接收天線發(fā)送給數(shù)據(jù)讀取器,從而進(jìn)行對被測點溫度信息的實時采集之后通過RS485通信方式將溫度信息傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控系統(tǒng),在后臺實時顯示出被測點的溫度變化，方便運行人員實時掌控全廠高壓開關(guān)的運行情況畅买。無線測溫裝置系統(tǒng)的工作原理如圖1所示并闲。
無線測溫裝置的系統(tǒng)優(yōu)勢包括:
(1)無須電池细睡。無線測溫傳感器采用被動感應(yīng)的方式，無需利用電池進(jìn)行驅(qū)動帝火，因此減少了電池更換所帶來的時間間隔和維護(hù)成本抠衬，同時不會因產(chǎn)生廢舊電池而對生態(tài)環(huán)境造成影響。
(2)安全可靠届辽。無線測溫裝置不要求在被測點或相關(guān)支撐結(jié)構(gòu)上進(jìn)行連線锹肾，因此在傳感器與接收設(shè)備之間不存在相關(guān)電氣聯(lián)系，從而實現(xiàn)了高壓隔離映贞，可以保障設(shè)備的安全運行奥泛。
(3)安裝過程方便靈活。傳感器本體的體積較小裁堤，且與讀入器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸,因此安裝過程靈活方便虫弓，不受開關(guān)柜結(jié)構(gòu)和空間的影響。
(4)環(huán)境適應(yīng)性好灵吃。通過匹配軟件的校正抛伏，可以補償溫度傳感器在制作過程中的系統(tǒng)偏差，且傳感器可在任何溫度范圍內(nèi)工作,不會受到季節(jié)因素的影響灵界。通常鳍泥，只需在安裝溫度傳感器時進(jìn)行一次調(diào)試，之后多年內(nèi)不需再進(jìn)行校正溉委。此外鹃唯，沾污、積灰等情況也不會對溫度傳感器的準(zhǔn)確性造成影響瓣喊。
(5)性價比高坡慌。無源無線的系統(tǒng)連接方式較大地保障了電力設(shè)備的安全運行，減少了設(shè)備的維修次數(shù),使整個系統(tǒng)的安裝藻三、運維成本下降洪橘。
3 無線測溫裝置在高壓開關(guān)柜上的應(yīng)用
3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
如圖2所示，整個無線測溫系統(tǒng)共分為三層：一層:無線測溫傳感器采集測溫位置的溫度數(shù)據(jù)棵帽；二層:數(shù)據(jù)讀取器通過數(shù)據(jù)接收天線,接收來自無線測溫傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理;三層:站內(nèi)所有數(shù)據(jù)讀取器通過RS485進(jìn)行串聯(lián)熄求，然后將數(shù)據(jù)讀取器處理過的所有數(shù)據(jù)發(fā)送到站內(nèi)交換機，之后傳送到達(dá)站內(nèi)測溫工控機進(jìn)行實時顯示岖寞。
3.2 無線測溫傳感器的安裝
高壓開關(guān)柜內(nèi)的每個測溫點都需要安裝一個無線測溫傳感器抡四，用于對該點位的實時溫度測量。無線測溫傳感器的安裝方式有很多種仗谆，具體如圖3所示指巡。常用的方式是螺栓固定式、硅膠表帶捆綁式恤络、卡環(huán)式等溜屡，安裝方便靈活蹂曾。螺栓固定式通常在母排等平整位置進(jìn)行安裝,易于固定螺絲;硅膠表帶捆綁式通常在不易于使用螺栓固定安裝的位置進(jìn)行安裝;卡環(huán)式通常用于斷路器動觸頭處的監(jiān)測安裝,使無線測溫傳感器能方便地卡在動觸頭上。由于高壓開關(guān)柜一般用于監(jiān)測斷路器觸頭盗闯、隔離刀閘觸頭和進(jìn)線電纜頭等易發(fā)熱點位蕴嘹，因此當(dāng)無線測溫傳感器被安裝在這些發(fā)熱點處時，要求無線傳感器底板和母排需要緊密接觸并固定球灰，不能出現(xiàn)底板翹起等現(xiàn)象闹只。
3.3 數(shù)據(jù)接收天線和數(shù)據(jù)讀取器安裝
數(shù)據(jù)接收天線是通過底部的強永磁鐵吸附在柜外電氣小室內(nèi),安裝位置靈活方便，由于高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,為了保證信號的穩(wěn)定和強度迂溉，所以一般要求每3個監(jiān)測點至少需要配置一根數(shù)據(jù)接收天線用于接收無線測溫傳感器的溫度數(shù)據(jù)羡逃，比如:斷路器上、下靜觸頭處安裝了6個無線測溫傳感器進(jìn)行監(jiān)測狡舞，那就需要2根天線用于接收數(shù)據(jù)硬白，且要調(diào)整數(shù)據(jù)接收天線的位置使其接收到的信號較強和穩(wěn)定。數(shù)據(jù)讀取器是通過導(dǎo)軌方式安裝在開關(guān)柜電氣小室骇另，并連接天線,V+/V-連接電源(DC24V-DC36V)畴栖、PE接地、DATA+/DATA-接RS485通信線到中控后臺等八千，同時需要保證讀取器上的接地點安全接地吗讶。接收天線和數(shù)據(jù)讀取器的安裝位點如圖4所示
3.4 后臺實時監(jiān)測數(shù)據(jù)
后臺監(jiān)控系統(tǒng)由顯示器和工控機組成,在安裝實時監(jiān)控軟件后，能夠自動接收無線測溫傳感器測得的實時溫度數(shù)據(jù)叼丑。溫度數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中关翎，用戶可以設(shè)定時間區(qū)間扛门、**監(jiān)控對象進(jìn)行歷史溫度信息的查詢鸠信。同時,用戶還可以在主站系統(tǒng)中**某一具體的被測設(shè)備或無線測溫傳感器進(jìn)行實時的溫度信息采集。當(dāng)設(shè)備溫度的值或溫度的變化率過上限论寨，系統(tǒng)可為運行管理人員提供告警信息星立，以便及時或預(yù)知性的發(fā)現(xiàn)和排除故障，從而較大限度地保障電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行葬凳。同時绰垂，用戶可以方便地查看歷史溫度信息，并通過列表火焰、曲線等多種展現(xiàn)形式進(jìn)行展現(xiàn)劲装。
4安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案
4.1 概述
電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭塘憨、刀閘開關(guān)卢女、高壓電纜中間頭、干式變壓器士到、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測留绞，防止在運行過程中因氧化助安、松動、灰塵等因素造成接點接觸 電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患哩啼，提高設(shè)備安全保障莽裤，及時、持續(xù)馒易、準(zhǔn)確反映設(shè)備運行狀態(tài)店烛，降低設(shè)備事故率。
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊砖军，系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU茎贩、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性逃铝、可靠性和開放性都得到了較大地提高锅锨。該系統(tǒng)具有遙信、遙測恋沃、遙控必搞、遙調(diào)、遙設(shè)囊咏、事件報警恕洲、曲線、棒圖梅割、報表和用戶管理功能霜第，可以監(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應(yīng)户辞，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生泌类。
4.2應(yīng)用場所
適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠底燎、化工刃榨、水泥、數(shù)據(jù)中心双仍、醫(yī)院寺斟、機場、電廠辽画、煤礦等廠礦企業(yè)溪胖、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4.4系統(tǒng)功能
測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室阀恳，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運行溫度狀態(tài)肤不。系統(tǒng)具有以下主要功能：
4.4.1 溫度顯示
顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個測溫點的實時值，也可實現(xiàn)電腦WEB/手機APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。
4.4.2 溫度曲線
查看每個測溫點的溫度趨勢曲線失臂。
4.4.3 運行報表
查詢及打印各測溫點**時間的溫度數(shù)據(jù)酷匹。
4.4.4 實時告警
系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能权洼，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警硼琢，告警方式有彈窗、語音告警等献蛔，還可以短信/APP推送告警消息瞄邪，及時提醒值班人員。
4.4.5 歷史事件查詢
能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理允瞧，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯简软，查詢統(tǒng)計、事故分析等述暂。
4.5系統(tǒng)硬件配置
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元痹升，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測畦韭。
5結(jié)語
無線測溫裝置系統(tǒng)解決了不易對高壓開關(guān)柜發(fā)熱部位進(jìn)行溫度監(jiān)測的難題疼蛾，其無線測溫傳感器能夠安全、方便地安裝在咼壓開關(guān)柜斷路器觸頭艺配、隔離開關(guān)觸頭察郁、電纜接頭和母排連接處，完成溫度實時監(jiān)測转唉，并通過數(shù)據(jù)接收天線接收無線測溫傳感器的溫度數(shù)據(jù),傳輸數(shù)據(jù)讀取器進(jìn)行解析皮钠，然后通過RS485通信傳輸給后臺監(jiān)控系統(tǒng)，為運行管理人員展現(xiàn)高壓柜的實時運行情況,保證電網(wǎng)的安全可靠運行赠法。
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作者簡介：李明君氯也，男猾晨，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為配電監(jiān)測
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