無線測溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備上的應(yīng)用

     隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)正朝著高壓、大容量的方向發(fā)展，電網(wǎng)中出現(xiàn)了大量的新技術(shù)和新設(shè)備，電網(wǎng)的輸電網(wǎng)容量也在不斷地增加。但是，由于高壓電器設(shè)備所承載的高壓電負(fù)載，其本身的溫升問題也是影響電網(wǎng)穩(wěn)定性的罪魁禍?zhǔn)祝虼?，在目前的情況下，設(shè)備溫度已成為影響電網(wǎng)穩(wěn)定性的一個重要因素。本文以高壓電氣設(shè)備溫升問題產(chǎn)生的原因為基礎(chǔ)，對無線測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用展開了分析，對其應(yīng)用的優(yōu)點和缺點進行了分析希望對客戶帶來有價值的參考。

高壓設(shè)備溫度上升的原因？

1、高壓電器設(shè)備本身的質(zhì)量與安裝問題，尤其是設(shè)備螺栓的連接，連接點不合格，緊固度不合格，都會影響到電阻的大小。在許多設(shè)備連接、安裝的時候，都會存在一些不平坦、粗糙的問題。打磨上的不到位，也會造成電阻的增大，接觸不良，進而影響到設(shè)備的使用，從而引起溫升問題。

2、高壓電器設(shè)備在運輸時不注重防護，造成磕碰，使連接點或關(guān)鍵部件變形，從而引起接觸不良。

3、高電壓電器的金屬表面容易被腐蝕、氧化等，這些缺陷還會對電器的接觸產(chǎn)生影響，有些電器的工作環(huán)境比較惡劣，比如高溫、雨雪、大風(fēng)等，都會加快電器的老化速度，導(dǎo)致溫度升高。

4、受外部力量的影響，裝置聯(lián)接部位的接觸不佳。許多的設(shè)備在運行時，現(xiàn)場的環(huán)境較為復(fù)雜，在設(shè)備安裝、使用、維護等各個環(huán)節(jié)中，都有可能會發(fā)生錯誤，這就造成了許多電纜接頭、隔離開關(guān)等部位的接觸不良，從而產(chǎn)生了嚴(yán)重的溫升問題。

5、在長時間的高負(fù)荷下，高電壓電器本身就攜帶著高電壓的傳輸和使用，當(dāng)過大的電流超出了設(shè)備所能承受的大限時，再加上電流本身的熱量，就會使設(shè)備的溫度迅速升高。

   在實際操作過程中，如斷路器、斷路器、電纜接頭、套管、母線等，其連接部位經(jīng)常發(fā)生以上五種故障。這類部位的故障現(xiàn)象比較多，也容易出現(xiàn)溫升現(xiàn)象，因此，在日常巡視與維修時，要優(yōu)先關(guān)注。在設(shè)備巡檢期間，對設(shè)備進行測溫，不僅可以了解設(shè)備運行情況，而且還可以及時發(fā)現(xiàn)由于接觸不良或負(fù)荷過大造成的過熱。在帶電的條件下，由于電流和熱量的作用，它的內(nèi)部溫度要比外面高，這是一種正常的現(xiàn)象。但是，由于設(shè)備本身出現(xiàn)了故障，或者是過大的負(fù)荷，所引起的熱量變化，就需要對它進行嚴(yán)密的監(jiān)控，這樣的溫升問題會加速設(shè)備的老化，進而縮短設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的話還會導(dǎo)致設(shè)備燒毀，所以，在高壓電氣設(shè)備上使用無線測溫系統(tǒng)是非常有必要的。

   目前，我國電網(wǎng)中應(yīng)用比較多的幾種測溫方法有：示溫蠟板法，紅外測溫，光纖測溫，無線測溫。目前所使用的示溫法和紅外線測溫儀均為人工操作，無法實現(xiàn)對溫度的實時采集，而利用光纖進行檢測，雖然可以實現(xiàn)對溫度的實時檢測，但在高低電壓條件下，并不能全部隔離外界的影響，無法達到對高電壓設(shè)備的電力設(shè)備的規(guī)范要求，另外，在機箱中安裝時，光纖的耐熱性差，布線的難度等問題，給機箱的安裝帶來了很大的障礙。當(dāng)前現(xiàn)有的無線測溫技術(shù)，主要依靠現(xiàn)有的無線傳輸方式，克服了一次、二次環(huán)路的連接和附著問題，提高了高壓電力的使用安全性。  

無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  系統(tǒng)主要由無線溫度傳感器、無線溫度監(jiān)測器、系統(tǒng)軟件三部分組成。

（1）無線溫度傳感器

無線溫度傳感器具有小巧的體積，與被測物體表面直接接觸時，能保證快速測量溫度的變化，并將溫度變化的信號傳到信號處理及無線發(fā)射器，進行信號處理并將處理后的信號通過無線傳輸?shù)綔囟缺O(jiān)測器。感應(yīng)電源采用小CT磁飽和技術(shù)由一次電流感應(yīng)出電源，將其安裝在開關(guān)柜觸頭或電纜接頭上，當(dāng)通過電流保持在5A以上，感應(yīng)電源即可不間斷提供給傳感器穩(wěn)定的工作電壓，消除了電池供電需要停電更換的弊端，大大減少了維護工作量。

（2）無線溫度監(jiān)測器

無線測溫監(jiān)測器用于接收無線溫度傳感器發(fā)射的無線數(shù)字信號, 并將信號轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)內(nèi)部電路處理，通過彩色液晶顯示屏顯示當(dāng)前所測溫度。同時上傳到監(jiān)控主機，使運行人員能夠?qū)囟冗M行實時在線準(zhǔn)確地巡檢，對高壓電氣設(shè)備接點溫度狀態(tài)能夠及時地掌握。

（3）系統(tǒng)軟件

  山東正瑞ZRMSCADA無線測溫監(jiān)控軟件界面可根據(jù)用戶要求組態(tài)各種畫面。可以采集無線溫度監(jiān)測器數(shù)據(jù)，通過組態(tài)畫面實時顯示溫度，超限報警，能夠查詢溫度歷史數(shù)和曲線進行分析，可通過手機APP查看數(shù)據(jù)和接收報警通知。同時能夠?qū)?shù)據(jù)上傳阿里云服務(wù)器，通過手機APP查看和報警。

具有ModbusRTU，ModbusTCP，CDT等多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以增加其他非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信模塊。

無線測溫的優(yōu)點

（1）實時性：溫度采集時間間隔可以按秒級設(shè)定，保證數(shù)據(jù)的記錄、分析及時準(zhǔn)確，為設(shè)備檢修、生產(chǎn)調(diào)度等提供可靠依據(jù)。

（2）安全性：獨立式等電位絕緣安裝，有效避免爬電影響，

（3）準(zhǔn)確性：進口高精度數(shù)字式溫度傳感器，采用接觸式測溫，測量精準(zhǔn)度可達±1℃。

（4）易用性：基于優(yōu)良的操作平臺，采用模塊化設(shè)計，操作簡便。

（5）低成本高效益：可以節(jié)省人員，提高工作效率；

  無線測溫裝置適合用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(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)控，防止它們在運行過程中，因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱，從而變成安全隱患，提升設(shè)備安全保障，及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

   隨著無線溫度傳感器技術(shù)、無線通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，對高壓電力設(shè)備的溫度進行實時監(jiān)控將更加具有科學(xué)性。隨著無線溫度計在電力行業(yè)中的廣泛使用與推廣，使電力行業(yè)的運行更加平穩(wěn)與安全，對國家經(jīng)濟的發(fā)展起到了積極的作用。

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