技术文章

0引言

在电力系统中，温度是表征设备运行正常的一个重要参数。随着科技的进步，社会用电负荷不断增长，为了避免因设备发热而导致的起火或者温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失所采取的重要措施之一。传统的温度测量方式周期长，施工复杂，效率低，不便于管理，发生故障时，要耗费大量的人力物力排查和重新铺设线缆。而在特定场合下监测点分散、环境封闭或存在高电压，很多测量方式根本无法实现测量工作。

在变电站或开闭所，母排、刀闸、高压开关柜、断路器、电缆、架空线路之间一般都采用插头连接，长期过载、接头松动、触头老化等因素容易导致接触电阻增大，可能发生触头升温过高甚至烧毁等严重事故。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者变电站内开关柜、母排、电缆、架空线的分接头众多，呈网状及封闭结构，查找故障隐患非常困难，浪费了大量的人力，物力。

1.无线测温系统设计的重要性

无线测温系统是我公司自主研发的一种无线测量、安装简便的温度测量系统。它采用传感技术和无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，解决高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。本系统适用于各种类型的高压设备的温度在线监测，具有可靠的高压隔离、抗强电场、磁场干扰及良好的热稳定等特性。10kV高压柜是电力系统中部分，其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热，需要定期测温。从结构形式上看.10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种，小车式高压柜由于触头密封，在柜外无法观察测温，因此巡视人员只能通过对柜测温来间接推算内部是否发热、温度的传导损耗导致精度十分低.而且无法观察细微的变化.不满足安全运行的要求。

本无线测温装置系统通过即时监测开关触头等发热点温度，可发现异常发热故障苗头，从而防止故障的发生，并且通过温度历史记录，对开关柜“状态维修”提供科学数据依据。对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。

2.高压开关柜无线测温系统设计原理

2.1系统的主要组成

无线测温系统主要由无线温度传感器、无线温度监测仪、监控中心上位机、通信链路构成，其中.无线温度传感器主要安装在开关柜面板上.用来收集各子无线温度传感器的数据.并进行处理和储存，所有的无线传感温度监测仪都利用RS485总线和监控中心上位机进行通信，从而组成分布式监测系统。

2.2无线温度传感器

无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度.如对高压开关柜中的母排接头和裸露触电的运行温度进行监测.无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路。通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感器由于体积比较小.适合用来测量开关柜中的温度热接点，可以对开关柜中引出电缆接头，触头、母线连接点的运行温度进行测量。

2.3无线温度收发器

无线温度收发器主要用来对温度传感器的数据收集、储存、处理、报警信号输出等，其中监控中心PC机和RS485进行通信。LCD人机交互主要用来对当前无线传感器无线温度监测信息和温度数据信息进行显示.现场用户可以通过执行输入操作、输出操作进行控制。例如对无线传感器进行查询和设置，而无线温度监测仪则可以用来进行运行日志的查询和配置。

 3系统结构

    无线测温系统是我公司自主研发的一种无线测量、安装简便的温度测量系统。它采用传感技术和无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，解决高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。本系统适用于各种类型的高压设备的温度在线监测，具有可靠的高压隔离、抗强电场、磁场干扰及良好的热稳定等特性。10kV高压柜是电力系统中的部分，其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热，需要定期测温。从结构形式上看.10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种，小车式高压柜由于触头密封，在柜外无法观察测温，因此巡视人员只能通过对柜测温来间接推算内部是否发热、温度的传导损耗导致精度十分低.而且无法观察细微的变化.不满足安全运行的要求。

本无线测温装置系统通过即时监测开关触头等发热点温度，可发现异常发热故障苗头，从而防止故障的发生，并且通过温度历史记录，对开关柜“状态维修”提供科学数据依据。对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。

4系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室，可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能：

1）温度显示：显示配电系统内每个测温点的实时值，也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

2）温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。

3）运行报表：查询及打印各测温点时间的温度数据。

4）实时告警：系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警，告警方式有弹窗、语音告警等，还可以短信/APP推送告警消息，及时提醒值班人员。

5）历史事件查询：能够温度越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析等。

7系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元，通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成，实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

8结语

传统电气设备无法实现实时温度监测，也不具备全自动温度监测，设备落后，难以及时辨别异常温度升高的情况，降低工作效率，加上部分电气设备中的温度监测是定制完成，统一规格，导致应用范围狭窄，并且缺乏测温的统一规定，导致通用型不强，尤其是零件出现故障、损害后，难以替换，从而影响推广性。因此，要想进行温度监测的技术革新，就需要结合目前实际情况，包括：高压电气企业的电站设备、温度监测需求等，制定出符合实际情况的全自动化温度监测系统，确保高压电气设备周期的稳定运行。无线测温系统又称“无线温度在线监测系统”，其具备实时在线监测、工作环境恶劣、安装方便、预警及时等特点，可以有效保证高压电气设备的安全性。无线测温系统由无线温度传感器、测温通信终端（温度接收仪）、温度监测预警工作站三部分组成，其中，无线温度传感器可以测量接触点的温度，无线温度接收仪负责接收各无线温度传感器（探头）测量和发送出的温度数据，通过总线连接，将数据上传至管理计算机，响应管理软件命令，而工作站系统属于无线测温客户端软件，可以便于实时观察到监测的结果，包括温度数据的变化曲线，以便及时发现温度过热、或急剧升温到设置报警温度立即报警。因此，在无线测温系统的干预下，工作人员可以及时明确温度测量结果，发现温度变化，及时鉴别安全隐患，并处理，保证生产设备的效率以及安全性能，此外，无线传输技术摒弃了外置数据线，*大限度减少了传输过程中的电容、电感耦合，提升了高压电气设备的使用安全性。并且随着该项技术的不断普及，无线测温系统已经不局限于电气企业中，于各行各业都有了广泛的推广，在其作用下，工作人员可以进行严格监管，通过远程监控，对温度进行高效管理，*大限度的推动了我国的经济发展。