安科瑞 耿敏花

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,并合理預留設備檢修時間,。然而，由于高壓開關柜內(nèi)部的設備組成較多,，且布置結(jié)構(gòu)相對復雜，其間存在有較大的電流和電壓，導致開關柜內(nèi)的電磁環(huán)境惡劣,，現(xiàn)有的高壓開關柜測溫技術(shù)都存在著各種各樣的局限性。

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測溫,。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，易導致光纖沿面的放電和閃絡現(xiàn)象,，造成光纖的絕緣性能降低,，并給高壓開關柜的安全運行帶來隱患；紅外測溫設備容易受到外界環(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,；無線感應測溫則需要在高壓開關柜內(nèi)加裝感應線圈,在長期運行過程中很難保證其測量的可靠性和穩(wěn)定性,。

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，其分別安裝于高壓柜內(nèi)的測溫點和開關柜柜外的電氣小室,，由于傳感器本身無須電源額外供電,、且不需要從電力裝備上取電，因此具有明顯的安全性,、可靠性和可維護性,。

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、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,，可以方便地安裝在被測點上,準確跟蹤發(fā)熱點的溫度變化，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的運行情況,。無線測溫裝置系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

無線測溫裝置的系統(tǒng)優(yōu)勢包括:

(1)無須電池,。無線測溫傳感器采用被動感應的方式,，無需利用電池進行驅(qū)動，因此減少了電池更換所帶來的時間間隔和維護成本,，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。無線測溫裝置不要求在被測點或相關支撐結(jié)構(gòu)上進行連線,，因此在傳感器與接收設備之間不存在相關電氣聯(lián)系,，從而實現(xiàn)了高壓隔離，可以保障設備的安全運行,。

(3)安裝過程方便靈活,。傳感器本體的體積較小，且與讀入器之間進行數(shù)據(jù)的無線傳輸,因此安裝過程靈活方便,，不受開關柜結(jié)構(gòu)和空間的影響,。

(4)環(huán)境適應性好,。通過匹配軟件的校正，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,。通常，只需在安裝溫度傳感器時進行一次調(diào)試,，之后多年內(nèi)不需再進行校正,。此外，沾污,、積灰等情況也不會對溫度傳感器的準確性造成影響,。

(5)性價比高。無源無線的系統(tǒng)連接方式較大地保障了電力設備的安全運行,，減少了設備的維修次數(shù),使整個系統(tǒng)的安裝,、運維成本下降。

3 無線測溫裝置在高壓開關柜上的應用

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),；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)并進行相關處理;三層:站內(nèi)所有數(shù)據(jù)讀取器通過RS485進行串聯(lián)，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,，之后傳送到達站內(nèi)測溫工控機進行實時顯示,。

3.2 無線測溫傳感器的安裝

高壓開關柜內(nèi)的每個測溫點都需要安裝一個無線測溫傳感器，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,，具體如圖3所示。常用的方式是螺栓固定式,、硅膠表帶捆綁式、卡環(huán)式等,，安裝方便靈活,。螺栓固定式通常在母排等平整位置進行安裝,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。由于高壓開關柜一般用于監(jiān)測斷路器觸頭,、隔離刀閘觸頭和進線電纜頭等易發(fā)熱點位,，因此當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,，不能出現(xiàn)底板翹起等現(xiàn)象,。

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，由于高壓開關柜的結(jié)構(gòu)復雜,為了保證信號的穩(wěn)定和強度,，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),，比如:斷路器上、下靜觸頭處安裝了6個無線測溫傳感器進行監(jiān)測,，那就需要2根天線用于接收數(shù)據(jù),，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)讀取器是通過導軌方式安裝在開關柜電氣小室，并連接天線,V+/V-連接電源(DC24V-DC36V),、PE接地,、DATA+/DATA-接RS485通信線到中控后臺等，同時需要保證讀取器上的接地點安全接地,。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)。溫度數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,，用戶可以設定時間區(qū)間,、監(jiān)控對象進行歷史溫度信息的查詢。同時,用戶還可以在主站系統(tǒng)中某一具體的被測設備或無線測溫傳感器進行實時的溫度信息采集,。當設備溫度的值或溫度的變化率過上限,，系統(tǒng)可為運行管理人員提供告警信息，以便及時或預知性的發(fā)現(xiàn)和排除故障,，從而較大限度地保障電力設備的安全穩(wěn)定運行,。同時，用戶可以方便地查看歷史溫度信息,，并通過列表,、曲線等多種展現(xiàn)形式進行展現(xiàn)。

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柜內(nèi)電纜接頭,、斷路器觸頭,、刀閘開關、高壓電纜中間頭,、干式變壓器,、低壓大電流等設備的溫度監(jiān)測，防止在運行過程中因氧化,、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，提高設備安全保障,，及時,、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài),，降低設備事故率,。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進行通訊，系統(tǒng)設計遵循國際標準Modbus-RTU,、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約,，安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該系統(tǒng)具有遙信,、遙測,、遙控、遙調(diào),、遙設,、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)的設備運行狀況,，實現(xiàn)快速報警響應,，預防嚴重故障發(fā)生。

4.2應用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng),、鋼廠,、化工、水泥,、數(shù)據(jù)中心,、醫(yī)院、機場,、電廠,、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設備的溫度監(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,，可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關設備運行溫度狀態(tài)。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。

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),。

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，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。

4.4.5 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。

4.5系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設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)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

5結(jié)語

無線測溫裝置系統(tǒng)解決了不易對高壓開關柜發(fā)熱部位進行溫度監(jiān)測的難題,，其無線測溫傳感器能夠安全,、方便地安裝在咼壓開關柜斷路器觸頭、隔離開關觸頭,、電纜接頭和母排連接處,，完成溫度實時監(jiān)測，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)讀取器進行解析,，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,。