無線測溫裝置的原理和應(yīng)用

0引言
在電力系統(tǒng)中，溫度是表征設(shè)備運(yùn)行正常的一個(gè)重要參數(shù)。隨著科技的進(jìn)步，社會用電負(fù)荷不斷增長，為了避免因設(shè)備發(fā)熱而導(dǎo)致的起火或者溫度的自動監(jiān)測已經(jīng)成為各行業(yè)進(jìn)行安全生產(chǎn)和減少損失所采取的重要措施之一。傳統(tǒng)的溫度測量方式周期長，施工復(fù)雜，效率低，不便于管理，發(fā)生故障時(shí)，要耗費(fèi)大量的人力物力排查和重新鋪設(shè)線纜。而在特定場合下監(jiān)測點(diǎn)分散、環(huán)境封閉或存在高電壓，很多測量方式根本無法實(shí)現(xiàn)測量工作。
在變電站或開閉所，母排、刀閘、高壓開關(guān)柜、斷路器、電纜、架空線路之間一般都采用插頭連接，長期過載、接頭松動、觸頭老化等因素容易導(dǎo)致接觸電阻增大，可能發(fā)生觸頭升溫過高甚至燒毀等嚴(yán)重事故。一旦出現(xiàn)故障停電，首先給人民群眾生活帶來不便，干擾了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營；其次給供電公司造成較大損失；再者變電站內(nèi)開關(guān)柜、母排、電纜、架空線的分接頭眾多，呈網(wǎng)狀及封閉結(jié)構(gòu)，查找故障隱患非常困難，浪費(fèi)了大量的人力，物力。

1.無線測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性
無線測溫系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)的一種無線測量、安裝簡便的溫度測量系統(tǒng)。它采用傳感技術(shù)和無線通訊技術(shù)進(jìn)行高壓隔離和信號傳輸，利用其固有的絕緣性和抗電磁場干擾性能，解決高壓開關(guān)柜內(nèi)觸點(diǎn)運(yùn)行溫度不易監(jiān)測的難題。本系統(tǒng)適用于各種類型的高壓設(shè)備的溫度在線監(jiān)測，具有可靠的高壓隔離、抗強(qiáng)電場、磁場干擾及良好的熱穩(wěn)定等特性。10kV高壓柜是電力系統(tǒng)中*的部分，其安全運(yùn)行是用戶負(fù)荷的重要保證。高壓柜的特點(diǎn)是負(fù)荷電流較大、容易發(fā)熱，需要定期測溫。從結(jié)構(gòu)形式上看.10kV高壓柜分為旋轉(zhuǎn)刀閘式和小車式兩種，小車式高壓柜由于觸頭*密封，在柜外無法觀察測溫，因此人員只能通過對柜測溫來間接推算內(nèi)部是否發(fā)熱、溫度的傳導(dǎo)損耗導(dǎo)致精度十分低.而且無法觀察細(xì)微的變化.不滿足安全運(yùn)行的要求。
本無線測溫裝置系統(tǒng)通過即時(shí)監(jiān)測開關(guān)觸頭等發(fā)熱點(diǎn)溫度，可發(fā)現(xiàn)異常發(fā)熱故障苗頭，從而防止故障的發(fā)生，并且通過溫度歷史記錄，對開關(guān)柜“狀態(tài)維修”提供科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)。對開關(guān)柜等電器設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要的意義。

2.高壓開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
2.1系統(tǒng)的主要組成
無線測溫系統(tǒng)主要由無線溫度傳感器、無線溫度監(jiān)測儀、監(jiān)控中心上位機(jī)、通信鏈路構(gòu)成，其中.無線溫度傳感器主要安裝在開關(guān)柜面板上.用來收集各子無線溫度傳感器的數(shù)據(jù).并進(jìn)行處理和儲存，所有的無線傳感溫度監(jiān)測儀都利用RS485總線和監(jiān)控中心上位機(jī)進(jìn)行通信，從而組成分布式監(jiān)測系統(tǒng)。
2.2無線溫度傳感器
無線溫度傳感器主要用來測量帶電物體表面溫度.如對高壓開關(guān)柜中的母排接頭和裸露觸電的運(yùn)行溫度進(jìn)行監(jiān)測.無線溫度傳感器主要包括測量電路、溫度傳感器、無線調(diào)制接口、邏輯控制電路、供電電路。通過無線網(wǎng)絡(luò)將溫度信號傳送到無線溫度監(jiān)測儀。無線溫度傳感器由于體積比較小.適合用來測量開關(guān)柜中的溫度熱接點(diǎn)，可以對開關(guān)柜中引出電纜接頭，觸頭、母線連接點(diǎn)的運(yùn)行溫度進(jìn)行測量。
2.3無線溫度收發(fā)器
無線溫度收發(fā)器主要用來對溫度傳感器的數(shù)據(jù)收集、儲存、處理、報(bào)警信號輸出等，其中監(jiān)控中心PC機(jī)和RS485進(jìn)行通信。LCD人機(jī)交互主要用來對當(dāng)前無線傳感器無線溫度監(jiān)測信息和溫度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示.現(xiàn)場用戶可以通過執(zhí)行輸入操作、輸出操作進(jìn)行控制。例如對無線傳感器進(jìn)行查詢和設(shè)置，而無線溫度監(jiān)測儀則可以用來進(jìn)行運(yùn)行日志的查詢和配置。

3.無線測溫傳感器介紹
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?br />目前無線溫度傳感器有三款：

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?br />目前無線溫度傳感器有兩款：

4.上圖案例

4.1現(xiàn)場安裝圖片
 高壓進(jìn)線、出線柜9點(diǎn)，分別按照在A/B/C三相母排3點(diǎn)、斷路器上靜觸頭3點(diǎn)、斷路器下靜觸頭3點(diǎn)。
高壓主變柜、母聯(lián)柜、隔離柜、PT柜6點(diǎn)，分別按裝在斷路器上靜觸頭3點(diǎn)、斷路器下靜觸頭3點(diǎn)。
高壓配電室，無線測溫收發(fā)器安裝于柜內(nèi)電纜室處，智能操控裝置安裝在高壓柜面板上。
各位置的傳感器具體安裝如下：

ATE200傳感器在母排A/B/C三相處的安裝 

ATE200傳感器在上下觸頭的安裝

收發(fā)器在電纜室內(nèi)的安裝

ASD320在柜體面板上的安裝

5.結(jié)束語
高壓開關(guān)設(shè)備是變電站和配電站中保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要設(shè)備之一，本文介紹的安科瑞智能操控及無線測溫產(chǎn)品在晉南鋼鐵集團(tuán)產(chǎn)能置換升級改造的前瞻性項(xiàng)目的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)集操作、顯示于一體，可以對高壓開關(guān)柜內(nèi)母排、斷路器上下觸頭、電纜接頭等的溫度進(jìn)線在線監(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)熱成為隱患，提升設(shè)備保障，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，避免事故的發(fā)生，降低設(shè)備事故率。
【參考文獻(xiàn)】
[1]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2019.11版
[2]高壓小車開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 吳卓文 陳錦培