安科瑞 劉邁

　　摘要：高壓開關(guān)柜設(shè)備屬于電力系統(tǒng)中的重要輸電設(shè)備,，應(yīng)保證其運行的性能以提升電力系統(tǒng)效率,，需要對高壓開關(guān)柜故障進行全面診斷，避免故障問題帶來不良影響。將無線測溫技術(shù)應(yīng)用于高壓開關(guān)柜,，可以實現(xiàn)對其進行實時的動態(tài)監(jiān)測,，有助于相關(guān)工作人員根據(jù)高壓開關(guān)柜的溫度變化采取相應(yīng)的應(yīng)對措施,，避免意外情況的發(fā)生,，有效促進了高壓開關(guān)柜的正常運行。

　　關(guān)鍵詞：無線測溫技術(shù),；高壓開關(guān)柜

　　0引言

　　在電力系統(tǒng)當中,，高壓開關(guān)柜是一項非常關(guān)鍵的內(nèi)容，其運行質(zhì)量會對整個電力系統(tǒng)的安全,、穩(wěn)定運行造成直接的影響,，但在實際運行中，受到諸多因素的影響,，高壓開關(guān)柜非常容易出現(xiàn)發(fā)熱故障,，從而對其正常運行造成不利影響。而為了對這種情況加以改善,，還需要利用無線測溫技術(shù)對高壓開關(guān)柜進行實時的監(jiān)測,，使故障隱患能夠及時的排除，這對于電力系統(tǒng)的安全,、穩(wěn)定運行具有非常重要的意義,，所以，有必要針對相關(guān)內(nèi)容進行深入的研究,。

　　1無線測溫技術(shù)的原理及特點

　　1.1基本原理

　　對于無線測溫技術(shù)而言,，其主要原理就是結(jié)合各種溫度傳感元件來進行測溫的，而涉及到的溫度傳感元件包括：半導(dǎo)體傳感器,、紅外測溫度傳感器,、熱敏電阻溫度傳感器、無源無線溫度傳感器,、聲表面溫度傳感器等等,。

　　1.2技術(shù)特點

　　第一，安全性,，可以通過點位絕緣安裝,，降低爬電影響,，所以不會影響電氣設(shè)備的安全運行，具有較高的安全性,；第二,，準確性,，在無線傳感器系統(tǒng)當中往往會應(yīng)用一些精度較高的數(shù)字傳感器,，且這些傳感器大多以接觸式測溫為主，將傳感器設(shè)置在發(fā)熱點附近能夠?qū)y溫部位的溫度變化情況快速,、準確測量出來,，從而為監(jiān)測系統(tǒng)提供準確的測溫數(shù)據(jù)；第三,，靈活性,，通常情況下，無線測溫元件的體積都比較小,，因此,，其安裝較為方便，能夠進行靈活的組網(wǎng),，既可以使用有線網(wǎng)絡(luò),，也可以使用無線網(wǎng)絡(luò)，而且能夠滿足多點安裝的需求,，確保測量工作的全面性,；第四，易用性,，通常會采用模塊化的方式進行無線測溫平臺的設(shè)計,，通過這種設(shè)計方式，能夠有效提升系統(tǒng)操作的便捷性和簡單性,，且便于和網(wǎng)絡(luò)的連接,，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制，確保了系統(tǒng)的易用性,；第五,，能耗低，無線測溫技術(shù)的應(yīng)用較為重視低功耗理念的應(yīng)用,，所以在應(yīng)用該項技術(shù)進行測溫時,，不僅不會造成太大的能源消耗問題，還會使測溫元件的使用壽命得到有效的延長,。

　　2在高壓開關(guān)柜上應(yīng)用無線測溫技術(shù)的必要性

　　2.1有效降低事故發(fā)生率

　　從高壓開關(guān)柜的應(yīng)用現(xiàn)狀來說,，由于溫度過高且沒有及時發(fā)現(xiàn)而造成事故的狀況越來越多，利用無線測溫技術(shù)對其進行實時的監(jiān)控已經(jīng)勢在必行,。該技術(shù)能夠幫助相關(guān)工作人員在問題發(fā)生初期就采取相應(yīng)的措施,，以此來避免事故范圍的進一步擴大,，這對電力系統(tǒng)的整體安全運行有積極的意義。

　　2.2及時發(fā)現(xiàn)隱患故障

　　由于電力資源的應(yīng)用規(guī)模與應(yīng)用需求不斷增長,，高壓開關(guān)柜多處于長時間運行狀態(tài),，這會加速其老化的速度。且隨著其相應(yīng)功能的不斷損耗,，事故發(fā)生概率會逐漸提升,，應(yīng)用無線測溫技術(shù)的報警系統(tǒng)，能夠及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的隱患與故障,，有利于高壓開關(guān)柜的長時間運行,。

　　3高壓開關(guān)柜中的無線測溫技術(shù)

　　3.1整體設(shè)計

　　對溫度傳感器進行優(yōu)選。由于無線測溫技術(shù)涉及到各種溫度傳感器,，而針對這些傳感器進行分析可以發(fā)現(xiàn),，它們都有著特定的溫度測量范圍，且適用的溫度環(huán)境也有所不同,，但具體應(yīng)用何種溫度傳感器,，需要結(jié)合高壓開關(guān)柜的具體情況來考慮，要盡可能的選擇測溫電路簡單,、測量精度高,、占用口線少、擴展方便,、便于使用以及成本投入低的溫度傳感器,，從而為高壓開關(guān)柜的平穩(wěn)運行提供支持。第二,，合理選擇高低壓側(cè)的信號傳輸方式,。對于高壓開關(guān)柜中的無線測溫系統(tǒng)而言，無線信號傳輸方式是一項需要重點考慮的設(shè)計內(nèi)容,，要對其進行合理的選擇,，而常用的無線信號傳輸方式包括Zigbee技術(shù)、IEEE802.11技術(shù),、藍牙技術(shù)以及紅外技術(shù)等等,，在選擇過程中，需要對各項技術(shù)的標準,、功耗以及抗干擾能力進行綜合的考慮,。第三，要對高壓側(cè)供電方式進行科學的選擇,。通常情況下,，高壓側(cè)電路的供電電源需要具備較為穩(wěn)定輸出、較強的抗干擾能力,。而目前較為常用的幾種供電方式包括CT互感器電源,、電池供電,、激光供電以及太陽能供電等等，其中,，CT互感器電源不僅能夠?qū)Ω邏簜?cè)供電需求加以滿足,，在結(jié)構(gòu)安全性、應(yīng)用成熟度以及環(huán)境適用性方面也具有較大的優(yōu)勢,。

　　3.2硬件設(shè)計

　　3.2.1微控制器

　　微控制器作為無線測溫系統(tǒng)的控制單元,，它主要負責讀取溫度數(shù)據(jù)。

　　3.2.2溫度顯示儀

　　溫度顯示儀的主要作用是接收溫度傳感器傳輸過來的溫度數(shù)據(jù),，并且在LCD屏幕上實時顯示該數(shù)據(jù)的真實數(shù)值,，再將溫度數(shù)據(jù)的數(shù)值與地址傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,。

　　3.2.3溫度采集器

　　溫度采集器是硬件設(shè)計的主要內(nèi)容,，其主要包括電源設(shè)備、通信設(shè)備和傳感器設(shè)備,。

　　3.2.4傳感器設(shè)備

　　傳感器設(shè)備主要負責溫度節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換,，通信設(shè)備的主要作用是處理和傳輸數(shù)據(jù)。

　　3.2.5協(xié)調(diào)器

　　協(xié)調(diào)器與終端相比,，雖然沒有測溫功能,，但是它添加了相關(guān)接口芯片。

　　3.2.6綜合管理

　　為了方便對無線測溫系統(tǒng)硬件的后續(xù)管理,，同時也為了保障高壓開關(guān)柜的安全運行,，一般情況下會選擇將傳感器設(shè)備進行牢固捆扎后，再安裝在高壓開關(guān)柜刀閘的A相,、B相或者C相的相關(guān)位置,。

　　3.3軟件設(shè)計

　　軟件在無線測溫技術(shù)的應(yīng)用過程中起著重要的作用，主要包括預(yù)警,、系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示與系統(tǒng)配置錄入等功能,，是相關(guān)工作人員進行應(yīng)用管理的窗口。無線測溫軟件系統(tǒng)在初始化后,，可以直接對各溫度點的溫度進行信息采集,，然后再傳輸溫度數(shù)據(jù)與傳感器編號。在利用無線測溫技術(shù)進行測溫時,，監(jiān)控中心裝設(shè)有監(jiān)測工作站,，利用CAN總線，已經(jīng)安裝軟件的計算機可與溫度顯示儀直接相連,。溫度顯示儀在接收到溫度數(shù)據(jù)后,，會顯示出溫度數(shù)據(jù)的實時數(shù)值與對應(yīng)的傳感器編號，然后數(shù)據(jù)處理器會將得到的溫度數(shù)據(jù)值與正常的溫度值進行比較,，如果采集到的溫度數(shù)據(jù)值或者溫度變化率超過正常溫度值與正常范圍,，就會被系統(tǒng)判斷為超溫,，發(fā)出相應(yīng)的警報，并在LCD屏顯示,；這種警報信號會通過通信單元傳輸?shù)街骺卣镜谋O(jiān)控中心,，提醒相關(guān)工作人員采取合理的應(yīng)對策略，如果無線測溫軟件系統(tǒng)判斷溫度未超過限值,，同樣會在LCD屏中顯示出相應(yīng)的溫度值,，并傳送到監(jiān)控中心。

　　3.4相關(guān)測試

　　通過建立無線測溫系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用,，應(yīng)用該系統(tǒng)對3臺高壓開關(guān)柜進行測試,，每臺高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)有2個溫度測點，設(shè)定溫度限制值為40℃,。由溫度監(jiān)測界面可以看出,，一旦測點溫度超出異常值，就會在顯示屏中發(fā)出預(yù)警信息,，并通知相關(guān)工作人員,，從而及時遏制狀況的進一步擴散，且該系統(tǒng)簡單易懂,，方便相關(guān)工作人員便捷地監(jiān)控實時溫度,。

　　4安科瑞無線測溫系統(tǒng)

　　4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進行通訊，系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標準Modbus-RTU,、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約,，安全性、可靠性和開放性都得到了極大地提高,。該系統(tǒng)具有遙信,、遙測、遙控,、遙調(diào),、遙設(shè)、事件報警,、曲線,、棒圖、報表和用戶管理功能,，可以監(jiān)控無線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運行狀況,，實現(xiàn)快速報警響應(yīng)，預(yù)防嚴重故障發(fā)生,。

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　4.2系統(tǒng)功能

　　測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室,，可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

　　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遠程查看數(shù)據(jù),。

　　溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線,。

　　運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù)。

　　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,，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗,、語音告警等,，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員,。

　　歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理,，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計,、事故分析等,。

　　4.3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，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,。

　　5結(jié)束語

　　綜上所述，針對高壓開關(guān)柜的無線測溫技術(shù)加強研究與應(yīng)用,，能夠使高壓開關(guān)柜中的發(fā)熱問題得到有效的解決，這對于電網(wǎng)的安全,、穩(wěn)定運行具有至關(guān)重要的作用,，因此，相關(guān)領(lǐng)域一定要對無線測溫技術(shù)進行深入的研究,，并結(jié)合實際情況,，在高壓開關(guān)柜當中進行合理的應(yīng)用，使其能夠在電網(wǎng)運行過程中發(fā)揮更大的作用,。

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