淺談無線測溫技術在開關柜中應用

更新時間： 2022-11-26 　　點擊次數： 1028次

摘要：隨著我國經濟社會的飛躍式發(fā)展，我國經濟增長與電力增長形成了一個有機和無縫的連接。現階段，我國電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢逐漸轉向為大電網，這就對可靠性以及自動化水平有了進一步的要求，同時也要求電網運行調控逐漸向自動化、智能化方向發(fā)展。開關柜作為配電網系統(tǒng)中的關鍵設備之一，對其進行研究就顯得尤為重要。因此，文章針對目前國內開關柜發(fā)展現狀及存在問題進行了淺要分析，探討了監(jiān)測溫度變化的重要性，提出了無線測溫技術的研究方向，并對未來開關柜無線測溫技術的發(fā)展趨勢進行了一定展望，以期為未來電力系統(tǒng)的良好發(fā)展奠定一定理論基礎。

關鍵詞：開關柜；無線測溫；技術研制；技術應用

1開關柜測溫的必要性

我國是人口大國，對于電力有很大的需求，相應對于電氣化設備的可靠運行也有進一步的要求。開關柜作為確保電能質量的關鍵設備，保證其安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

一般情況下，由于開關柜通常是密閉空間，當負荷增加以及長時間運行時，就容易發(fā)生內部過熱的現象，從而導致異常溫升。如果沒有及時發(fā)現并采取合理的措施進行干預，隨著時間的流逝，其溫升現象會越來越嚴重，開關柜內絕緣件等設備的過熱程度會持續(xù)增加，不僅會影響使用壽命，而且會導致重大安全事故發(fā)生。此外，開關柜具有大電流的特點，這就引發(fā)了較為強烈的電磁輻射現象，進而導致測溫系統(tǒng)溫度監(jiān)測的不準確，從而無法及時掌握溫度變化情況。另外，由于通常溫度傳感器需要直接安置于高壓被測物體上，并且保證一定的安全距離，這就容易引起溫度測量誤差的問題，進而埋下安全隱患。

2開關柜發(fā)生故障原因

開關柜發(fā)生故障的原因有很多，但究其根本還是由于開關柜內相關元件及線路長期處于大電流、高電壓工作狀況，且空間狹小不通風，強大電流容易導致其內部溫升加劇，一旦沒有及時發(fā)現問題并進行預防，很容易發(fā)生火災等安全事故。因此，做好開關柜內溫度監(jiān)測，避免發(fā)生過熱的現象，對于避免火災等安全事故的發(fā)生具有十分重要的研究價值。

2.1溫度過高

通常情況下，開關柜在正式應用前會在實驗室內進行試驗檢測，檢測時間通常為8小時。然而，在實際應用中，開關柜通常需要長時間、不間斷運行，同時會持續(xù)性發(fā)熱，而溫升又是隨著時間不斷增加的，這就導致試驗數據無法滿足實際應用中的數據變化范圍。另外，雖然我國自動化水平穩(wěn)步提升，但是對于開關柜這種電氣設備安裝，通常還需要具有較強專業(yè)技術知識的工作人員進行設計與安裝。在一定程度上，現場工作人員的違規(guī)操作也會導致溫升異常的情況發(fā)生。

2.2接頭故障

開關柜在輸配電系統(tǒng)中承擔著重要角色，對于保護線路、監(jiān)測電量運行情況具有不可忽視的影響。然而隨著工作時長的不斷增加，不可避免地會出現線路老化的問題，同時在長期大電流的作用下，也會在一定程度上導致接觸電阻增加，引起局部放電、高壓泄漏現象發(fā)生，這些現象都容易引起開關柜內相關元件溫升現象愈發(fā)嚴重，從而引發(fā)線路、設備著火現象，導致開關柜被燒毀，引起重大安全事故的發(fā)生。

3.開關柜無線測溫技術特點

短距離無線通信技術主要包括藍牙、紅外數據傳輸以及無線局域網。無線溫度傳感器采用的何種短距離無線通信技術，需要各電力單位在實際應用中根據經濟性、可靠性要求等因素選擇。無線測溫系統(tǒng)通常由溫度傳感器、顯示器以及監(jiān)測預警平臺組成，通過將無線溫度傳感器測量的溫度轉變?yōu)閿底中盘枺涍^無線發(fā)射接收模塊傳遞到溫度顯示器和監(jiān)測預警平臺，后臺監(jiān)測設備根據信息進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)生溫度超過預設溫度的情況，就及時進行預警，發(fā)出警報。總之，無線測溫系統(tǒng)具有如下特點。

由于安裝方式獨立，絕緣性好，可以大限度地避免大電流、高電壓對其造成的影響，因此對開關柜的安全運行沒有影響；可以直接測量開關柜內元件溫度，且溫度傳感器精度高，因此可以更加準確地測量開關柜內溫度變化情況；由于無線測溫裝置結構簡單，易于安裝，靈活性高，因此可以依據工程實際增加

監(jiān)測點的數量，進一步增加了開關柜運行的可靠性；由于無線測溫系統(tǒng)研制工作起步較早，因此具有優(yōu)良的操作平臺，且操作簡單，各功能的模塊化設計也方便了與其他裝置的連接，同時融入大數據平臺，可以更好地對溫度變化情況進行匯總收集，以便更好地對開關柜的性能進行升級優(yōu)化，因此具有很好的推廣價值；由于無線測溫系統(tǒng)體積較小，因此運行功耗較低，在確保溫度監(jiān)測水平可靠的前提下，可以更好地延長開關柜的使用壽命。

除此之外，針對開關柜內空間狹小、易發(fā)生溫現象的特點，在安裝無線測溫設備時需注意以下幾點：一是在安裝溫度傳感器時需選擇容易發(fā)生溫度變化的部分，比如，觸電或接頭位置；二是在安裝過程中要避免影響其他設備的正常工作，保證安全距離；三是在安裝溫度接收儀時也要根據現場實際情況采用掛壁式或嵌入式，確保開關柜的供電可靠性。

4安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)

4.1概述

電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、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網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、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)結構