伴隨著大機(jī)組、大容量和高電壓的迅速發(fā)展，電氣設(shè)備的運(yùn)行條件變得更加苛刻，隨之帶來設(shè)備故障率逐漸增加，排除故障時間越來越長，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越來越大。據(jù)統(tǒng)計，近年來電力系統(tǒng)發(fā)生的事故中有相當(dāng)一部分與電氣設(shè)備的發(fā)熱問題有關(guān)，因此，對電氣設(shè)備溫度的監(jiān)測顯得尤為重要。高壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測點(diǎn)都處于高電壓、大電流、強(qiáng)磁場的環(huán)境中，甚至有的監(jiān)測點(diǎn)還處在密閉的空間中，由于強(qiáng)電磁噪聲和高壓絕緣、空間的限制等問題，傳統(tǒng)的溫度測量方法無法適應(yīng)。所以，對電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測、故障診斷和及時維修受到人們的高度重視。
1電氣設(shè)備無線測溫的必要性
發(fā)電廠（變電站）的開關(guān)柜、母線接頭、室外刀閘開關(guān)等都是重要的設(shè)備，在長期運(yùn)行過程中，開關(guān)的觸點(diǎn)和母線連接等部位會因老化導(dǎo)致接觸電阻過大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度很難監(jiān)測，會導(dǎo)致事故發(fā)生。而封閉式開關(guān)柜體在運(yùn)行中禁止打開，因此難以測量運(yùn)行中柜內(nèi)接（觸）頭的實(shí)際溫度，如不及時發(fā)現(xiàn)并處理接（觸）頭過熱性缺陷，會嚴(yán)重威脅電力安全生產(chǎn)。
而采用無線溫度監(jiān)測技術(shù)，可通過上位機(jī)軟件記錄高壓設(shè)備實(shí)時運(yùn)行溫度，在數(shù)據(jù)庫中長期保存，實(shí)時顯示監(jiān)測點(diǎn)的溫度變化曲線，并進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過高或急劇升溫至事先設(shè)置的報警溫度值則立即報警，為高壓電氣設(shè)備的維修提供累積數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高壓電氣設(shè)備熱故障的預(yù)知維修。
2?無線測溫技術(shù)的優(yōu)勢
由于高壓電力設(shè)備的高電壓、密閉性、不間斷運(yùn)行等特點(diǎn)，其溫度測量方式與普通的溫度測量方式不同。以前對于高壓電氣設(shè)備的測溫主要采取以下三種方式：
（1）紅外測溫儀測溫：由工作人員手持紅外測溫儀每天數(shù)次去采集數(shù)據(jù)，每次上百個點(diǎn)的溫度，工作量大，精度低，甚至有些高壓開關(guān)柜是封閉的，根本無法測到。
（2）蠟片測溫：將蠟片貼在節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)溫度過高時蠟片變色，需要人眼觀察，也存在工作量大、精度低的問題。
（3）光纖通信測溫：由測溫點(diǎn)單片機(jī)將溫度數(shù)字化后通過光纖傳輸至集中器，集中器連接到計算機(jī)系統(tǒng)，定時進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和超溫報警。其缺點(diǎn)在于光纖在運(yùn)行幾個月后會沉積灰塵等雜質(zhì)，降低絕緣強(qiáng)度，反而給電力設(shè)備安全運(yùn)行帶來更大威脅甚至威脅到人身安全。
鑒于以往的測溫方式的種種弊端，無線測溫技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。無線測溫系統(tǒng)具有配置靈活、運(yùn)行穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低等特點(diǎn)。該系統(tǒng)主要采用短程無線組網(wǎng)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(nèi)可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。運(yùn)行人員可在主控室對多種惡劣環(huán)境條件下的電氣設(shè)備溫度變化情況進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測預(yù)警，從而及時掌握電氣設(shè)備運(yùn)行狀況。另外，無線測溫系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)溫度異常點(diǎn)，判定故障隱患，進(jìn)而提前采取措施，避免事故的發(fā)生。
3無線測溫技術(shù)的應(yīng)用
無線測溫系統(tǒng)由無線測溫終端、無線監(jiān)控終端、無線測溫集中器、ＤＴＵ（數(shù)據(jù)傳輸單元）和上層溫度監(jiān)測中心構(gòu)成，如圖１所示。無線測溫終端負(fù)責(zé)對高壓開關(guān)柜內(nèi)的溫度進(jìn)行采集；無線監(jiān)控終端負(fù)責(zé)顯示及發(fā)送溫度實(shí)時數(shù)據(jù)；無線測溫集中器負(fù)責(zé)接收、處理數(shù)據(jù)，并通過ＲＳ－４８５總線將數(shù)據(jù)傳輸至ＤＴＵ；ＤＴＵ負(fù)責(zé)將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ＩＰ數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；溫度監(jiān)測中心負(fù)責(zé)對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲、分析與報警。
該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電廠（變電站）內(nèi)多個高壓電氣設(shè)備動、靜觸頭，以及接頭和母排等部位運(yùn)行溫度的集中有效監(jiān)測，進(jìn)而大大提高高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行可靠性，有效地防止電氣設(shè)備火災(zāi)的發(fā)生。
4安科瑞產(chǎn)品選型
名稱 | 型號 | 圖片 | 功能 |
智能通訊管理機(jī) | Anet-2E4SM |
| 通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，4路RS485,可選配1路LORA,帶電告警功能，支持485,4G從模塊擴(kuò)展。 |
無線測溫集中采集設(shè)備 | Acrel-2000T/A |
| 壁掛式安裝 標(biāo)配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200(單位mm) |
Acrel-2000T/B |
| 硬件：內(nèi)存4G,硬盤128G,以太網(wǎng)口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統(tǒng)：Windows7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：Microsoft SQL Server 2008 R2 可選Web平臺/APP服務(wù)器 柜體尺寸為480*420*200(單位mm) | |
顯示終端 | ATP007 ATP010 |
| DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行 RS485接口； 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。 |
ARTM-Pn |
| 面框96*96*17mm,深度65mm;開孔92*92mm;AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收60個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | |
ASD320 ASD300 |
| 面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;開孔220*165mm; AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收12個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | |
智能溫度巡檢儀 | ARTM-8 |
| 開孔88*88mm嵌入式安裝；AC85-265V或DC100-300V供電；一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議；可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關(guān)柜電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場合的測溫； |
ARTM-24 |
| 35MM導(dǎo)軌安裝；AC85-265V或DC100-300V供電；一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議；24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場所測溫； | |
無線收發(fā)器 | ATC450-C |
| 可接收60個 ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。 |
ATC600 |
| ATC600有兩種規(guī)格；ATC600-C可接收240個 ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳。 | |
電池型無線測溫傳感器 | ATE100M |
| 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃;精度±1℃;470MHz,空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。 |
ATE200 |
| 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米； 35*35*17mm,L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | |
ATE200P |
| 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米，防護(hù)等 級IP68;35*35*17mm, L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | |
CT取電型無線測溫傳感器 | ATE400 |
| CT感應(yīng)取電，啟動電流≥5a;-50℃~125℃;精度±1℃470MHz,空曠距離150米；合金片固定、取電；三色外殼； 25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。 |
有線溫度傳感器 | PT100 |
| 用于低壓接點(diǎn)測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系； 用于變壓器、電機(jī)繞組測溫時，建議變壓器或電機(jī)內(nèi)部預(yù)埋好Pt100 |
NTC |
| 用于低壓接點(diǎn)測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系；用于變壓器、電機(jī)繞組測溫時，建議變壓器或 電機(jī)內(nèi)部預(yù)埋好 |
4結(jié)束語
無線測溫技術(shù)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)的安全供電提供了重要的保障作用，配合信息技術(shù)形成的無線測溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備運(yùn)行溫度的集中監(jiān)測與預(yù)警，便于電氣設(shè)備熱故障的預(yù)知維修，大大提高了維修人員的工作效率，保障了電氣設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]紀(jì)小松.電氣設(shè)備無線測溫技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用[J].電工技術(shù),2019:78-79.
[2]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版.
[3]智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全.2023.01版.
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