摘要：隨著時代的發(fā)展,，越來越多的設備逐漸走向智能化，變電站也是如此,。在智能化變電站中,，分析其基本結構以及基本運行方式，進而能實現(xiàn)10kV高壓開關柜在線測溫技術的投入使用,。本文在這前提下,，主要介紹10kV高壓開關柜在線測溫技術的重要內(nèi)容，同時分析該技術的實際應用過程,，期望以供參考,。

0引言

智能化變電站主要是電力系統(tǒng)直接向10kV配電網(wǎng)合理分配電氣的設備，在時間較長的條件下,，部分高壓開關柜很可能通過4000A的電流,。在較高的工作電流和高壓開關柜內(nèi)部各插頭發(fā)生位置偏移、動靜觸頭較為松動,、不合理的用料等因素的影響下,，造成相應的電阻明顯增加，進而導致10kV高壓開關柜的內(nèi)部嚴重發(fā)熱,。我國對10kV高壓開關柜具有嚴格規(guī)定（提供的產(chǎn)品應該符合國家鑒定文件或同有效證明文件）：如果超過允許的溫度值，則會嚴重影響10kV高壓開關柜的運行效率,，從而造成事故,。因此，采取有效的在線測溫技術,，準確,、實時監(jiān)測10kV高壓開關柜的內(nèi)部溫度是至關重要的。

1 10kV高壓開關柜在線測溫技術的基本內(nèi)容與特點

一般情況下,，10kV高壓開關柜的柜體是全封閉式,，其柜內(nèi)所含有的空間范圍很小，柜中包含較多的設備,，造成電氣設備之間的安全距離很短,，這在一定程度上導致測溫工作難度明顯增加。傳統(tǒng)測溫技術（溫度傳感器傳送被監(jiān)測點溫度時,，將自身編號ID也進行傳輸,，當傳輸?shù)接嬎闫鲿r,，則會自動顯示各監(jiān)測點溫度）大多存在或多或少的問題，如果使用傳統(tǒng)測溫技術對10kV高壓開關進行測溫操作,，一般不能達到良好的效果,。因此，研究新型在線測溫系統(tǒng)是很有必要的,。

1.1原理

10kV高壓開關柜在線測溫技術的工作原理為：采集器通過利用天線對SAW（表面聲波）傳感器傳輸無線電磁波信號,，該傳感器收到電池波信號后，叉指換能器（廣泛應用的有效瑞利表面波換能器）就會引發(fā)聲表面波,，使得聲表面波能順著電壓基材表面?zhèn)鬟f到反射區(qū),，再傳遞回叉指換能器，讓叉指換能器利用天線,，對采集器發(fā)射反向電磁波,，采集器進行接收即可[1]。

1.2構成系統(tǒng)

1.2.1站控層

站控層主要是由SCADA（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集技術）系統(tǒng)和站內(nèi)監(jiān)控磁通共同構成,，主要功能表現(xiàn)在：實現(xiàn)站內(nèi)能進行實時監(jiān)測,，同時遠程高壓開關柜能被應用，使其得到好的使用效果,。

1.2.2間隔層

間隔層是測溫系統(tǒng)重要的集中服務器,。一般情況下，各站內(nèi)往往都會設置一臺集中服務器,，充分利用RS485總線的重要方法,，將各高壓開關柜的溫度采集器緊密的聯(lián)系在一起，同時整理并對站內(nèi)開關柜所有溫度信息進行分類,，并在間隔層需要提供以103/104為標準的通信規(guī)章制度,，使得各站控層間能有效完成溝通交流。其次,，集中服務器應該及時提供24V的輸出電源（利用散熱片,，用DC-DC轉換器），便于采集器能長期正常工作,。

1.2.3過程層

過程層主要是由傳感器和天線構成,。傳感器需要在高壓待測溫點下能進行安裝，比如接頭開關,、進線母線接點和電纜出線接點等方面,。

1.3 10kV高壓開關柜在線測溫技術的特征分析

1.3.1 10kV高壓開關柜在線測溫技術的優(yōu)缺點

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，10kV高壓輸電系統(tǒng)中,，較為常見的主要有XGN開關柜和KYN開關柜兩種類型,，其組成部分主要包括隔離開關、電纜接點以及斷路裝置等內(nèi)容,。但是如果長期放置開關柜,，在開關柜內(nèi)易產(chǎn)生一些雜物,，如灰塵，其自身較為微小,、不可避免,，這些較小的灰塵和雜物會直接影響開關柜內(nèi)部結構，導致其設備不能正常工作,。因此,，清潔這些電氣設備內(nèi)部也逐漸成為重要的問題。除此之外,，柜內(nèi)清潔不僅是是重要問題,，合理控制開關柜內(nèi)部濕度也是重要問題。濕度如果過大,，柜內(nèi)潮氣也會較為嚴重,，這樣也會導致高壓開關柜不能正常進行工作。一般來說,，在XGN開關柜中,，在導電的位置需要做相應的絕緣熱縮處理。簡單說,，在XGN開關柜中,，需要采用絕緣層覆蓋住整個需要進行測溫的重要部分，在這種前提條件下,，相關的檢測人員不能在開關柜外對設備內(nèi)部展開測溫工作,，這樣無法及時了解開關柜實際內(nèi)部情況。因此,，在惡劣環(huán)境的影響下,，要想充分發(fā)揮在線測溫技術的實際應用，要有效提升其抗干擾能力,，同時提升其負荷能力,，保障測溫數(shù)據(jù)的真實與完整。

1.3.2開關柜內(nèi)部原有電氣元件注意要點

10kV高壓開關柜的內(nèi)部較為復雜,，進而需要大量的電氣元件量，并且不同電氣元件具有自身工作原理和注意事項,。但是運行這些電氣設備需要從實際情況出發(fā),，不同電氣設備的運行狀態(tài)和運行程序存在較為顯著的差異，相關工作人員應該選擇較為實用的方法合理使用高壓開關柜,。因此,，基于這種情況，要想確保相應的測溫工作能順利正常的運行,，在實際安裝工作中,，一些相應的注意事項需要特別注意,。比如工作人員在安裝開關柜時，安裝開關柜電氣設備自身元件要特別注意,，防止在安裝過程時損壞部分元件,，只有這樣做，才能確保其能正常運行,，同時還能充分發(fā)揮自身性能,，只有在安裝過程中注意點滴小事，才能讓高壓開關柜發(fā)揮自身性能[2],。

2 10kV高壓開關柜在線測溫技術的現(xiàn)狀分析

2.1紅外測溫法

紅外測溫法原理：詳細測量檢測系統(tǒng),，其是在非直接接觸測量方法中較為典型方法。目前紅外測溫儀使用較為方便,，大多數(shù)同時還具備擴展功能,，如自主進行拍照和自動尋找溫度點等功能，在現(xiàn)代化電力行業(yè)中得到較為廣泛的應用,。但對10kV開關柜來說,，受到開關柜內(nèi)部元件及絕緣體的影響，很可能阻擋紅外線,，導致測溫工作難度加大,，不能保證測量結果，在進行校正時會出現(xiàn)諸多麻煩,，進而導致其通用性較低,，僅僅適用于早期10kV開關柜測溫工作，并不能應用于目前較為常用的全封閉式金屬開關柜中,。

2.2光纖測溫法

光纖測溫法原理：光源發(fā)出光經(jīng)過放大后,，則由光纖到達傳感器熱敏材料部分，每個傳感器反射會窄譜脈沖光信號,。該測溫技術是近幾年研究開發(fā)的測溫技術,，其在開關柜內(nèi)存在的電氣元件進行測溫的過程中，具有與檢測設備緊密接觸的優(yōu)勢,。隨著光纖的被廣泛的使用,，在很大程度上便于測溫工作順利進行，同時能抵抗附近周圍的電磁環(huán)境,，并且能避免損壞開關柜內(nèi)部機械元件的特性,，具有輻射強、電壓高,、侵蝕性大等特點,。在電磁影響等惡劣環(huán)境下，其能夠實現(xiàn)連續(xù)不間斷順利進行測溫工作，這是其他測溫技術不能實現(xiàn)方法,，進而非常適合10kV高壓開關柜中的測溫工作,。

2.3無線測溫法

無線測溫法的原理：利用其固有的絕緣性以及抗電磁場干擾性能，安裝到每個高壓開關柜上,，直接顯示讀取的數(shù)據(jù),。無線測溫法是新型的一種測溫方法。對于這種測溫方法來說,，在每個測溫點上已被直接作用分散式測溫設備,。但在設立過程中，接收溫度信息設備需要在設立位置與開關柜之間保留一定距離,，可以利用無線技術進行溝通交流,，從而完成高壓分離工作與絕緣工作。但是,，無限測溫技術也存在或多或少的問題,，其中較為顯著的就是測溫設備穩(wěn)定性的問題。這種裝置大多使用電流感應式電源,，該電源的能量大小會因為電力荷載發(fā)生變化而進行變化,，如果電力荷載變化情況過大，則會大幅度改變能量幅度,，進而可能會引起測溫裝工作時出現(xiàn)斷電的情況[3],。

3安科瑞無線測溫系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)結構

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很大地提高,。該系統(tǒng)具有遙信、遙測,、遙控,、遙調、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,。

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng),、鋼廠,、化工,、水泥,、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,。

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖

3.2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)所有開關設備運行溫度狀態(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)能夠對各測溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能,，能夠對所有事件發(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,。

3.3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,。

4結束語

綜上所述，目前我國科學技術水平逐漸呈現(xiàn)上升趨勢,，科技也在迅速發(fā)展,，相關的科學研究也逐漸智能化。10kV高壓開關柜在智能化變電站中被廣泛應用,，改革創(chuàng)新科技發(fā)展的同時,，還要保持其安全性。利用10kV高壓開關柜不僅有利于技術進步,，同時能便于人們?nèi)粘Ｉ?。因此，要加大物力,、人力于高壓開關柜的研究中,，讓其向著更好更快的方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]蔡潤強.淺談智能化變電站10kV高壓開關柜在線測溫技術

[2]成洋.智能化變電站高壓開關柜在線監(jiān)測技術研究[J].自動化與儀器儀表,，2016（9）：108-109.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版

[4]安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10