安科瑞 鮑靜君

摘要：本文介紹由于電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)間較長,、超負(fù)荷運(yùn)行,、材料受污染等因素導(dǎo)致的設(shè)備發(fā)熱時(shí)，設(shè)備溫度升高,會(huì)引發(fā)嚴(yán)重后果,無線測(cè)溫裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，并且能夠做到及時(shí)發(fā)現(xiàn),、及時(shí)解決，將各種設(shè)備事故隱患消滅在初期,，尤其對(duì)設(shè)備的接頭過熱現(xiàn)象更為,，以保證電廠供電的安全、正常進(jìn)行,。

關(guān)鍵詞：智能無線測(cè)溫技術(shù),；大型電廠；研究,；應(yīng)用

1,、傳統(tǒng)測(cè)溫方式

我國電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方法在應(yīng)用的過程中有著一定的局限性，如傳統(tǒng)紅外線溫度測(cè)溫儀對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)時(shí),，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)測(cè),，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),；對(duì)于溫度貼片測(cè)量儀的使用,，由于在出線室的后面有觀察窗，只能在接點(diǎn)監(jiān)測(cè)過程中觀察電纜的接頭是否有溫度的變化,，無法對(duì)斷路器的街頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察,，貼片在使用的過程中需要觀察顏色的變化,無法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警等。

事故案例：某供電局局110kV變電站2號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,，三側(cè)開關(guān)跳閘,。

事故原因是2號(hào)主變10kv側(cè)閘刀接觸面，鍍銀層沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)厚度,，觸點(diǎn)壓力不足,，造成動(dòng)靜觸頭接觸不良，引起發(fā)熱,，發(fā)熱加重使彈簧失效,，然后形成靜觸頭片熔化、墜落,，造成單相短路,，進(jìn)而引發(fā)相間短路，釀成事故,。事故暴露出的問題是閘刀質(zhì)量差,、開關(guān)柜沒有觀察窗,，無法觀察到閘刀運(yùn)行工況。

以上事故案例都是在電力設(shè)備運(yùn)行過程中沒有進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)控所導(dǎo)致的,，在電廠龐大的電力設(shè)備運(yùn)行過程中如采用非接觸式無源,、高精度紅外傳感技術(shù)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)就能夠彌補(bǔ)上述存在的不足，對(duì)于設(shè)備的維護(hù)人員的巡檢工作帶來很大的方便,。

2,、無線測(cè)溫技術(shù)的研究

2.1無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究

無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。（見圖1）

無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集,、通信終端和通信管理三個(gè)主要部分構(gòu)成,。

測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)采集是基于感應(yīng)式原理，對(duì)電能的獲取,，并通過傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)重要部位溫度的測(cè)量,，當(dāng)溫度的信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊時(shí)，就可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要在開關(guān)與母線接點(diǎn)等關(guān)鍵部位,。

通信終端對(duì)測(cè)溫終端發(fā)出命令，將溫度值等信息傳輸?shù)綗o線通信的主要管理部位,。

通信終端是其他兩個(gè)部分的進(jìn)行交換的主要機(jī)構(gòu),，能夠通過對(duì)信息的收集再經(jīng)過無線將信息發(fā)送至測(cè)溫現(xiàn)場顯示終端，受到數(shù)據(jù)后再轉(zhuǎn)發(fā)給通信管理,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,，也保證了數(shù)據(jù)的完整與可靠。

2.2　無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能

（1）在發(fā)電廠設(shè)備的內(nèi)部,，安裝一種傳感器,，主要是非接觸式并且無源高精度的紅外傳感器，例如變壓器,、開關(guān)柜以及封閉母線等等,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)非接觸式的系統(tǒng)溫度采集。

（2）智能無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電纜及其附件的溫度測(cè)量是通過光線傳感器的作用進(jìn)行的,。

（3）通過無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的硬件與軟件設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),。

（4）對(duì)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的后臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并且要對(duì)趨勢(shì)進(jìn)行分析，能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的隱患做到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與預(yù)防,，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)在故障出現(xiàn)前對(duì)問題進(jìn)行解決,，及時(shí)扼殺電氣設(shè)備故障的萌芽。

2.3　無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的一般都是本安型的傳感器,，這樣的傳感器用起來比較安全,、可靠，不會(huì)使電氣設(shè)備遭到破壞,，也不會(huì)受到電力電壓的等級(jí)影響,，使用起來沒有電壓等級(jí)的限制,。

（2）無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在計(jì)算過程中，計(jì)算方法的應(yīng)用比較科學(xué),，對(duì)于系統(tǒng)的溫度與溫升能夠做出判斷與分析,，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)警。

（3）當(dāng)電廠中的發(fā)電設(shè)備受到溫度影響時(shí),，無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠的進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),。設(shè)備溫度過高的主要原因是流經(jīng)電流在接點(diǎn)耗損進(jìn)而釋放出一定的熱能，流經(jīng)電流損耗越多釋放的熱量越大,，電廠設(shè)備溫度也就越高,，因此出現(xiàn)故障的幾率就會(huì)變大。

（4）對(duì)電廠發(fā)電設(shè)備的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)故障的早發(fā)現(xiàn),、早處理,，進(jìn)而能夠提前預(yù)測(cè)出事故的類型，做好防護(hù)工作,。

（5）當(dāng)大型電廠的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),，無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)做出警報(bào)，并對(duì)故障的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位,，以便維修人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行檢修,。

3、無線測(cè)溫技術(shù)在電廠的應(yīng)用

3.1無線測(cè)溫技術(shù)的測(cè)溫方法

這種無線測(cè)溫法對(duì)于電力系統(tǒng)的適應(yīng)程度還需要通過實(shí)際的測(cè)量得出結(jié)論,，可以通過對(duì)設(shè)備的精度,、穩(wěn)定度等方面進(jìn)行分析，具體如下：

對(duì)于高壓的電氣設(shè)備進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),，需要對(duì)其精度進(jìn)行測(cè)量,。以紅外線測(cè)溫法為例,，這種方法的測(cè)量范圍比較寬廣,，但是精度卻比較差，同時(shí)穩(wěn)定性也比較差,，主要是由于紅外線的信號(hào)比較弱,，進(jìn)程在對(duì)其進(jìn)行輻射聚焦過程中就會(huì)需要更準(zhǔn)確，但這在實(shí)際應(yīng)用中卻比較難實(shí)現(xiàn),。除此之外,，溫度的補(bǔ)償方面也會(huì)影響精度，各個(gè)高壓觸點(diǎn)的輻射率是不同的,，于輻射的路徑是不同的,，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一定的大氣衰減，也就使得測(cè)量的穩(wěn)定性較差,，但是經(jīng)過熟練的操作人員對(duì)溫度的測(cè)量,，也能對(duì)溫度實(shí)行初步的測(cè)量,。

3.2　無線測(cè)溫技術(shù)的測(cè)量安裝點(diǎn)研究

測(cè)溫的方法有兩種分別為接觸式與非接觸式，其中一種的測(cè)量原理就是利用元件與被測(cè)設(shè)備間的熱量交換,，實(shí)現(xiàn)熱平衡,，完成對(duì)電力設(shè)備中的重要部位進(jìn)行測(cè)量。由于在測(cè)量的同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)熱量的向外傳導(dǎo),，因此測(cè)量結(jié)果也會(huì)存在一定的誤差,。

運(yùn)用接觸式測(cè)量方法對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于對(duì)象是不同的,，而且會(huì)有很多因素導(dǎo)致誤差出現(xiàn),，上文提到的兩點(diǎn)都是比較常見的，但是也要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析,，而且有的誤差是可以通過計(jì)算進(jìn)行修正的,，但是有的就不能，只能通過實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)數(shù)值進(jìn)行估計(jì),。另外,，在接觸法測(cè)量過程中，也要對(duì)元件的接觸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注,，防止對(duì)測(cè)量的溫度準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響,。

3.3　無線溫度監(jiān)測(cè)裝置關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

（1）等電位技術(shù)，將設(shè)備的溫度測(cè)量裝置在開關(guān),、母線接點(diǎn)等部位進(jìn)行安裝,，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸要保持等電位的狀態(tài)，這樣能夠解決終端絕緣和耐壓的問題,；

（2）抗電磁干擾技術(shù),，等電位的溫度測(cè)量探頭都是采用的封閉外殼材料，并且將傳感器等模塊安裝在設(shè)備內(nèi)部,；

（3）電源無源技術(shù),，將電力設(shè)備的供電切斷，并且實(shí)現(xiàn)供電的方式,，對(duì)電路進(jìn)行引入,，進(jìn)而能夠保證測(cè)量溫度的可靠性。

（4）安全措施,，電氣設(shè)備的溫度測(cè)量技術(shù)在進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)要實(shí)行電氣設(shè)備的絕緣保護(hù)工作,，以確保設(shè)備的無線終端以及整個(gè)設(shè)備能夠正常的運(yùn)行。

3.4無線測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

在煉鋼的齒輪箱內(nèi)應(yīng)用這種技術(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量,，當(dāng)將設(shè)備放置在冷軋卷上時(shí),，就會(huì)出現(xiàn)高溫潤滑的失效現(xiàn)象，進(jìn)而使得設(shè)備出現(xiàn)故障，這時(shí)在對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量就能夠的對(duì)故障隱患進(jìn)行排查,，進(jìn)而防止設(shè)備事故的發(fā)生,，以確保大型電廠內(nèi)部的生產(chǎn)安全。

4,、安科瑞無線測(cè)溫產(chǎn)品介紹

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?/p>

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?/p>

目前無線溫度傳感器有兩款：

安科瑞無線測(cè)溫就地顯示配置：

ASD300/320智能操控裝置可連接12路無線溫度傳感器，ARTM-Pn無線測(cè)溫裝置可以連接18路無線溫度傳感器,，無源（CT取電）方式為ATE300（捆綁式安裝）,，有源（電池供電）方式為ATE100（螺栓式安裝，主要用于電纜/銅排等螺絲固定的搭接點(diǎn)）和ATE200（表帶式,，主要用于斷路器觸頭等接點(diǎn)捆綁安裝,，因安裝較ATE100更方便，電纜/銅排等搭接點(diǎn)也常選用）,。

Acrel-2000T/B無線測(cè)溫壁掛式監(jiān)控設(shè)備,，內(nèi)存4G,硬盤128G,以太網(wǎng)口，顯示器12寸,，分辨率800*600,，可選Web平臺(tái)/App服務(wù)器，柜體尺寸480*420*200（單位mm）,，配置IPAD,安裝ACREL-2000/T軟件,。就地實(shí)時(shí)顯示溫度分布以及報(bào)警等詳細(xì)參數(shù)。

5,、總結(jié)

在我國的大型電廠中,，由于傳統(tǒng)的測(cè)溫方的局限性，已經(jīng)出現(xiàn)過多次事故,，因此對(duì)智能無線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,，能夠較大改善設(shè)備的溫度測(cè)量工作，為設(shè)備事故的預(yù)防和排查,，帶來了十分重要的意義,，保證了我國電廠的正常與安全運(yùn)行。