淺談電氣設(shè)備無線測溫的應(yīng)用與選型

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：無線測溫技術(shù)以其安裝方便靈活、測溫精度高、安全可靠、環(huán)境適應(yīng)性好、便于集中管理等優(yōu)點(diǎn)，解決了電氣設(shè)備長期帶電運(yùn)行狀態(tài)下的溫度在線監(jiān)測問題，提高了電氣設(shè)備的運(yùn)行可靠性，在電力行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹無線測溫技術(shù)的優(yōu)勢及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無線測溫；電氣設(shè)備；在線監(jiān)測

0引言

伴隨著大機(jī)組、大容量和高電壓的迅速發(fā)展，電氣設(shè)備的運(yùn)行條件變得更加苛刻，隨之帶來設(shè)備故障率逐漸增加，排除故障時間越來越長，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越來越大。據(jù)統(tǒng)計，近年來電力系統(tǒng)發(fā)生的事故中有相當(dāng)一部分與電氣設(shè)備的發(fā)熱問題有關(guān)，因此，對電氣設(shè)備溫度的監(jiān)測顯得尤為重要。高壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測點(diǎn)都處于高電壓、大電流、強(qiáng)磁場的環(huán)境中，甚至有的監(jiān)測點(diǎn)還處在密閉的空間中，由于強(qiáng)電磁噪聲和高壓絕緣、空間的限制等問題，傳統(tǒng)的溫度測量方法無法適應(yīng)。所以，對電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測、故障診斷和及時維修受到人們的高度重視。

1電氣設(shè)備無線測溫的必要性

發(fā)電廠（變電站）的開關(guān)柜、母線接頭、室外刀閘開關(guān)等都是重要的設(shè)備，在長期運(yùn)行過程中，開關(guān)的觸點(diǎn)和母線連接等部位會因老化導(dǎo)致接觸電阻過大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度很難監(jiān)測，會導(dǎo)致事故發(fā)生。而封閉式開關(guān)柜體在運(yùn)行中禁止打開，因此難以測量運(yùn)行中柜內(nèi)接（觸）頭的實際溫度，如不及時發(fā)現(xiàn)并處理接（觸）頭過熱性缺陷，會嚴(yán)重威脅電力安全生產(chǎn)。

而采用無線溫度監(jiān)測技術(shù)，可通過上位機(jī)軟件記錄高壓設(shè)備實時運(yùn)行溫度，在數(shù)據(jù)庫中長期保存，實時顯示監(jiān)測點(diǎn)的溫度變化曲線，并進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過高或急劇升溫至事先設(shè)置的報警溫度值則立即報警，為高壓電氣設(shè)備的維修提供累積數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高壓電氣設(shè)備熱故障的預(yù)知維修。

2 無線測溫技術(shù)的優(yōu)勢

由于高壓電力設(shè)備的高電壓、密閉性、不間斷運(yùn)行等特點(diǎn)，其溫度測量方式與普通的溫度測量方式不同。以前對于高壓電氣設(shè)備的測溫主要采取以下三種方式。

1. 紅外測溫儀測溫：由工作人員手持紅外測溫儀每天數(shù)次去采集數(shù)據(jù)，每次上百個點(diǎn)的溫度，工作量大，精度低，甚至有些高壓開關(guān)柜是封閉的，根本無法測到。

2. 蠟片測溫：將蠟片貼在節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)溫度過高時蠟片變色，需要人眼觀察，也存在工作量大、精度低的問題。

3. 光纖通信測溫：由測溫點(diǎn)單片機(jī)將溫度數(shù)字化后通過光纖傳輸至集中器，集中器連接到計算機(jī)系統(tǒng)，定時進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和超溫報警。其缺點(diǎn)在于光纖在運(yùn)行幾個月后會沉積灰塵等雜質(zhì)，降低絕緣強(qiáng)度，反而給電力設(shè)備安全運(yùn)行帶來更大威脅甚至威脅到人身安全。

鑒于以往的測溫方式的種種弊端，無線測溫技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。無線測溫系統(tǒng)具有配置靈活、運(yùn)行穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低等特點(diǎn)。該系統(tǒng)主要采用短程無線組網(wǎng)方式，多個測溫終端分布在無線匯聚終端的周圍，在有效的通信范圍內(nèi)可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。運(yùn)行人員可在主控室對多種惡劣環(huán)境條件下的電氣設(shè)備溫度變化情況進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測預(yù)警，從而及時掌握電氣設(shè)備運(yùn)行狀況。另外，無線測溫系統(tǒng)后臺可以電子地圖的形式顯示整個溫度場的分布，可清晰發(fā)現(xiàn)溫度異常點(diǎn)，判定故障隱患，進(jìn)而提前采取措施，避免事故的發(fā)生。

3無線測溫技術(shù)的應(yīng)用

無線測溫系統(tǒng)由無線測溫終端、無線監(jiān)控終端、無線測溫集中器、ＤＴＵ（數(shù)據(jù)傳輸單元）和上層溫度監(jiān)測中心構(gòu)成，如圖１所示。無線測溫終端負(fù)責(zé)對高壓開關(guān)柜內(nèi)的溫度進(jìn)行采集；無線監(jiān)控終端負(fù)責(zé)顯示及發(fā)送溫度實時數(shù)據(jù)；無線測溫集中器負(fù)責(zé)接收、處理數(shù)據(jù)，并通過ＲＳ－４８５總線將數(shù)據(jù)傳輸至ＤＴＵ；ＤＴＵ負(fù)責(zé)將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ＩＰ數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；溫度監(jiān)測中心負(fù)責(zé)對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲、分析與報警。

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電廠（變電站）內(nèi)多個高壓電氣設(shè)備動、靜觸頭，以及接頭和母排等部位運(yùn)行溫度的集中有效監(jiān)測，進(jìn)而大大提高高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行可靠性，有效地防止電氣設(shè)備火災(zāi)的發(fā)生。

4安科瑞產(chǎn)品選型

4結(jié)束語

無線測溫技術(shù)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)的安全供電提供了重要的保障作用，配合信息技術(shù)形成的無線測溫系統(tǒng)，實現(xiàn)了電氣設(shè)備運(yùn)行溫度的集中監(jiān)測與預(yù)警，便于電氣設(shè)備熱故障的預(yù)知維修，大大提高了維修人員的工作效率，保障了電氣設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

1. 紀(jì)小松.電氣設(shè)備無線測溫技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用[J].電工技術(shù),2019:78-79.

2. 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版.

3. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全.2023.01版.

作者簡介

任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事無線測溫系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。