安科瑞 劉邁

　　摘要:由于一般電氣接點(diǎn)測(cè)溫方法存在需人工干預(yù)、準(zhǔn)確度不高,、不能實(shí)時(shí)監(jiān)控等弊端,，聯(lián)合特鋼公司應(yīng)用無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)各個(gè)電氣接點(diǎn)進(jìn)行全天24h實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，大幅度降低現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備巡查的工作量,，對(duì)安全狀況進(jìn)行提前預(yù)警,，通過(guò)后臺(tái)計(jì)算機(jī)輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守及故障查找，避免因發(fā)現(xiàn)故障不及時(shí)造成事故擴(kuò)大,。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對(duì)溫度的變化進(jìn)行分析,，提前進(jìn)行檢修、維護(hù)設(shè)備,，保證了聯(lián)合特鋼公司供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性,，實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　關(guān)鍵詞:電氣接點(diǎn),；電力故障,；無(wú)線測(cè)溫

　　0引言

　　電力系統(tǒng)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，為適應(yīng)工業(yè)的迅猛發(fā)展,，電網(wǎng)輸送電壓及容量不斷變大,，對(duì)電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高,。由于電纜接頭,、開(kāi)關(guān)觸頭等電氣接點(diǎn)電阻過(guò)大、接頭質(zhì)量不過(guò)關(guān),、銜接不緊,、物理老化等問(wèn)題引發(fā)的電力故障的情況時(shí)有發(fā)生。電網(wǎng)系統(tǒng)故障往往會(huì)給用電設(shè)備帶來(lái)不可逆?zhèn)Γ斐芍卮蠼?jīng)濟(jì)損失,。監(jiān)控電氣接點(diǎn)的溫度變化,，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)接點(diǎn)溫度超標(biāo)的情況，有效避免大部分電力事故的發(fā)生,，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義,。電氣接點(diǎn)溫度檢測(cè)多采用紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫,、感溫發(fā)光材料測(cè)溫,、熱電偶測(cè)溫等方式，但都需要配合人工巡檢,，受環(huán)境因素影響大,，測(cè)量不*確，測(cè)量結(jié)果具有滯后性,，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,，存在很多弊端。如何方便,、準(zhǔn)確,、及時(shí)檢測(cè)各種環(huán)境下電氣接點(diǎn)的溫度已成為保障電力系統(tǒng)安全的重要課題。

　　1電氣接點(diǎn)測(cè)溫問(wèn)題分析

　　1.1導(dǎo)致供電故障的原因

　　引發(fā)供電故障的原因諸多,，比如風(fēng)雨雷電等自然環(huán)境影響,，風(fēng)箏、旗桿,、樹(shù)枝等異物觸碰導(dǎo)致接地,、短路等。但主要原因在于電氣系統(tǒng)自身的問(wèn)題,，比如電阻過(guò)大,、接頭質(zhì)量不過(guò)關(guān)、銜接不緊,、物理老化等,，導(dǎo)致電纜接頭、開(kāi)關(guān)觸頭等電氣接點(diǎn)過(guò)熱,、燒穿,。在停送電過(guò)程中，電壓瞬時(shí)變化,，電氣接點(diǎn)也非常容易出現(xiàn)問(wèn)題,。

　　1.2電氣接點(diǎn)測(cè)溫的重要性

　　電纜接頭、開(kāi)關(guān)觸頭的質(zhì)量是否存在問(wèn)題,，是否發(fā)生老化、損壞,，都應(yīng)在運(yùn)行過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn),，如果在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫,，發(fā)現(xiàn)溫度異常后及時(shí)處理排除事故隱患，可以有效降低電力設(shè)備事故發(fā)生的概率,。

　　1.3電氣接點(diǎn)測(cè)溫難點(diǎn)

　　一個(gè)變電站至少有數(shù)千個(gè)電氣接點(diǎn)需要測(cè)溫,，其分布比較分散，環(huán)境復(fù)雜,，附近還可能有強(qiáng)電磁干擾,，很難單純依靠人工進(jìn)行電氣接點(diǎn)測(cè)溫。大多數(shù)檢測(cè)儀器的準(zhǔn)確度,、可靠性,、測(cè)量范圍等都存在不足，且需要由人工配合,，因此亟需找到一種可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程,、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí),、連續(xù)監(jiān)控電氣接點(diǎn)溫度的測(cè)溫方法,。

　　2電氣接點(diǎn)測(cè)溫的方法

　　2.1紅外線測(cè)溫儀

　　紅外線測(cè)溫儀利用紅外線輻射原理工作，準(zhǔn)確度高,，反應(yīng)時(shí)間短,，不需要接觸測(cè)量。但是需要光學(xué)器件及人工干預(yù),、巡查,，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，準(zhǔn)確性受氣候,、溫度,、距離變化影響大，具有局限性,。

　　2.2溫感發(fā)光材料

　　溫感發(fā)光材料是一種特殊材料,，隨著溫度的變化，發(fā)光材料顏色也隨之變化,，將其涂布在電氣接點(diǎn)表面,，可以大致確定溫度的范圍。這種方法測(cè)出的電氣接點(diǎn)溫度不準(zhǔn),，存在誤差,，具有不確定性。

　　2.3光纖測(cè)溫系統(tǒng)

　　光纖測(cè)溫系統(tǒng)利用光纖傳感技術(shù)完成測(cè)溫,，光纖傳感器以光為載體,，通過(guò)光纖傳遞信息，外界環(huán)境因素影響幾乎可以忽略不計(jì)，準(zhǔn)度高,，可以實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),。但是光纖測(cè)溫系統(tǒng)不能將高壓電器與低壓環(huán)境相隔離，不符合高壓電氣儀表規(guī)范,，在高壓電氣接點(diǎn)測(cè)溫過(guò)程中存在安全隱患,。

　　2.4無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)

　　無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)采用無(wú)線射頻技術(shù)，是一款可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線測(cè)溫的系統(tǒng),，測(cè)溫*確,、安全、可靠,，不受環(huán)境影響,，可用于高、中,、低壓電氣接點(diǎn)的檢測(cè),，檢測(cè)范圍廣，檢測(cè)點(diǎn)分配便捷,，可以集中收集數(shù)據(jù),，及時(shí)報(bào)警，消除電氣系統(tǒng)安全隱患,?？稍跓o(wú)人值守的電站等場(chǎng)所推廣普及，準(zhǔn)度,、可靠性,、經(jīng)濟(jì)性相比其他方法更為優(yōu)異，受到了廣泛關(guān)注,，具備良好的應(yīng)用前景,。

　　3電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的組成及應(yīng)用

　　3.1概述

　　電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫裝置適用于高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭,、刀閘開(kāi)關(guān),、高壓電纜中間頭、干式變壓器,、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè),，防止在運(yùn)行過(guò)程中因氧化、松動(dòng),、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱成為安全隱患,，提高設(shè)備安全保障，及時(shí),、持續(xù),、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),，降低設(shè)備事故率。

　　Acrel-2000T無(wú)線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊,，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU,、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性,、可靠性和開(kāi)放性都得到了較大地提高。該系統(tǒng)具有遙信,、遙測(cè),、遙控、遙調(diào),、遙設(shè),、事件報(bào)警、曲線,、棒圖,、報(bào)表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況,，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng),，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

　　3.2應(yīng)用場(chǎng)所

　　適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng),、鋼廠,、化工、水泥,、數(shù)據(jù)*心,、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng),、電廠,、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè),。

　　3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　3.4系統(tǒng)功能

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

　　1）溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值,，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù),。

　　2）溫度曲線：查看每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度趨勢(shì)曲線。

　　3）運(yùn)行報(bào)表：查詢及打印各測(cè)溫點(diǎn)某個(gè)時(shí)間的溫度數(shù)據(jù),。

　　4）實(shí)時(shí)告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y(cè)溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警,。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報(bào)警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語(yǔ)音告警,，告警方式有彈窗,、語(yǔ)音告警等,，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員,。

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

　　3.5系統(tǒng)硬件配置

　　溫度在線監(jiān)測(cè)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(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)組成,，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測(cè),。

　　4電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的應(yīng)用效果

　　無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)無(wú)需人工巡檢、干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)全天24h實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,，避免因發(fā)現(xiàn)故障不及時(shí)造成事故擴(kuò)大,。采用絕緣安裝，無(wú)任何導(dǎo)線連接,，對(duì)在線運(yùn)行設(shè)備無(wú)任何影響,。大幅度降低了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備巡查的工作量，并對(duì)安全狀況進(jìn)行提前預(yù)警,，并通過(guò)后臺(tái)計(jì)算機(jī)輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守及故障查找,。系統(tǒng)采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的形式，無(wú)線信號(hào)匯集到控制室電腦,，由電腦實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)溫度點(diǎn)的變化,，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高低壓系統(tǒng)的發(fā)熱情況。將以前的被動(dòng)檢修轉(zhuǎn)變成預(yù)判,、計(jì)劃?rùn)z修,，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對(duì)溫度的變化進(jìn)行分析，提前進(jìn)行檢修,，維護(hù)設(shè)備,，保證供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

　　以動(dòng)力廠制氧作業(yè)區(qū)配電室為例,，在配電室的發(fā)電上網(wǎng)柜安裝1套無(wú)線測(cè)溫裝置,，設(shè)定報(bào)警溫度為50℃。運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)隨著夏季室內(nèi)溫度升高,，發(fā)電并網(wǎng)柜無(wú)線測(cè)溫裝置出現(xiàn)了超溫報(bào)警情況,。檢修人員立即進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)取主控室溫度變化曲線,，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)線路,、電流情況進(jìn)行排查分析。排查發(fā)現(xiàn)由于電流較大,，母線銅牌不能承受長(zhǎng)時(shí)間大電流運(yùn)行,，導(dǎo)致240柜靜觸頭溫度超溫,，需要更換大容量真空斷路器，保證在夏季滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),，線路溫度變化可控,，消除超溫隱患。經(jīng)改造后,，夏季線路運(yùn)行溫度維持在45℃左右,，可以有效預(yù)防斷路器故障及其他安全事故的發(fā)生，保障了制氧作業(yè)區(qū)電力設(shè)備長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行,。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)電氣接點(diǎn)溫度的監(jiān)控可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)接點(diǎn)存在的問(wèn)題,，避免大部分電力事故的發(fā)生，維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定,。一般電氣接點(diǎn)測(cè)溫方法存在需人工干預(yù)、準(zhǔn)確度不高,、不能實(shí)時(shí)監(jiān)控等弊端,。無(wú)線測(cè)溫方法經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)功能齊全,、準(zhǔn)確度高,、自動(dòng)化程度高，應(yīng)用于聯(lián)合特鋼公司高,、中,、低壓電氣接點(diǎn)溫度的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了24h實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制,，檢測(cè)范圍廣,，檢測(cè)點(diǎn)分配便捷，可以集中收集數(shù)據(jù),，及時(shí)報(bào)警,，消除電氣系統(tǒng)安全隱患。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]徐波,，楊帆.高壓開(kāi)關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的研究[J].電測(cè)與儀表,，2012，49（10）：91-95.

　　[2]鞏憲鋒,，衣紅鋼,，王長(zhǎng)松，等.高壓開(kāi)關(guān)柜隔離觸頭溫度監(jiān)測(cè)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),，2006,，26（1）：155-158.

　　[3]馬金柱，王丹.聯(lián)合特鋼公司電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)踐[J].山西冶金,，2024,，1：216-217.

　　[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版