淺談電氣設備無線測溫技術的優勢與應用

       伴隨著大機組、大容量和高電壓的迅速發展，電氣設備的運行條件變得更加苛刻，隨之帶來設備故障率逐漸增加，排除故障時間越來越長，造成的經濟損失也越來越大。據統計，近年來電力系統發生的事故中有相當一部分與電氣設備的發熱問題有關，因此，對電氣設備溫度的監測顯得尤為重要。高壓電氣設備溫度監測點都處于高電壓、大電流、強磁場的環境中，甚至有的監測點還處在密閉的空間中，由于強電磁噪聲和高壓絕緣、空間的限制等問題，傳統的溫度測量方法無法適應。所以，對電力設備運行狀態在線監測、故障診斷和及時維修受到人們的高度重視。

       發電廠（變電站）的開關柜、母線接頭、室外刀閘開關等都是重要的設備，在長期運行過程中，開關的觸點和母線連接等部位會因老化導致接觸電阻過大而發熱，而這些發熱部位的溫度很難監測，最終導致事故發生。而封閉式開關柜體在運行中禁止打開，因此難以測量運行中柜內接（觸）頭的實際溫度，如不及時發現并處理接（觸）頭過熱性缺陷，會嚴重威脅電力安全生產。

       而采用無線溫度監測技術，可通過上位機軟件記錄高壓設備實時運行溫度，在數據庫中長期保存，實時顯示監測點的溫度變化曲線，并進行分析，一旦發現溫度過高或急劇升溫至事先設置的報警溫度值則立即報警，為高壓電氣設備的維修提供累積數據，實現高壓電氣設備熱故障的預知維修。

       由于高壓電力設備的高電壓、密閉性、不間斷運行等特點，其溫度測量方式與普通的溫度測量方式不同。無線測溫系統具有配置靈活、運行穩定、抗干擾能力強、功耗低等特點。該系統主要采用短程無線組網方式，多個測溫終端分布在無線匯聚終端的周圍，在有效的通信范圍內可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。運行人員可在主控室對多種惡劣環境條件下的電氣設備溫度變化情況進行遠程在線監測預警，從而全面及時掌握電氣設備運行狀況。另外，無線測溫系統后臺可以電子地圖的形式顯示整個溫度場的分布，可清晰發現溫度異常點，判定故障隱患，進而提前采取措施，避免事故的發生。

       因為傳統的測溫方式要么就是需要人為干預，要么就是造價高、周期長、不便管理并且存在局限性,所以配電溫度監測系統的性價比高并且實時性強，鑒于它能夠滿足人們更多的需求所以會成為監測高壓環境中監測溫度的一種重要手段。 

3 無線測溫技術的應用 

       無線測溫系統由無線測溫終端、無線監控終端、無線 測溫集中器、DTU（數據傳輸單元）和上層溫度監測中心構成，如圖１所示。無線測溫終端負責對高壓開關柜內的溫度進行采集； 無線監控終端負責顯示及發送溫度實時數據；無線測溫集中器負責接收、處理數據，并通過 RS-485總線將數據傳輸至DTU；DTU負責將串口數據轉換為IP數據進行傳輸；溫度監測中心負責對溫度數據進行顯示、存儲、分析與報警。該系統能夠實現對發電廠（變電站）內多個高壓電氣設備動、靜觸頭，以及接頭和母排等部位運行溫度的集中有效監測，進而大大提高高壓電氣設備的運行可靠性，有效地防止電氣設備火災的發生。

       適合在泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業、變配電所等電力設備的溫度監測。

溫度在線監測系統結構圖

 

       測溫系統主機Acrel-2000T安裝于值班監控室，可以遠程監視系統內所有開關設備運行溫度狀態。系統具有以下主要功能：

1）溫度顯示：顯示配電系統內每個測溫點的實時值，也可實現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

2）溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。

 

3）運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數據。

4）實時告警：系統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。系統具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警，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。

5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析等。

 

       溫度在線監測系統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關以及站控層的測溫系統主機組成，實現變配電系統關鍵電氣部位的溫度在線監測。