無線測溫在高壓開關櫃中的應用

摘要：高壓開關(guan) 櫃設備屬於(yu) 電力係統中的重要輸電設備，應保證其運行的性能以提升電力係統效率，需要對高壓開關(guan) 櫃故障進行全麵診斷，避免故障問題帶來不良影響。將無線測溫技術應用於(yu) 高壓開關(guan) 櫃，可以實現對其進行實時的動態監測，有助於(yu) 相關(guan) 工作人員根據高壓開關(guan) 櫃的溫度變化采取相應的應對措施，避免意外情況的發生，有效促進了高壓開關(guan) 櫃的正常運行。

關(guan) 鍵詞：無線測溫技術；高壓開關(guan) 櫃

0引言

在電力係統當中，高壓開關(guan) 櫃是一項非常關(guan) 鍵的內(nei) 容，其運行質量會(hui) 對整個(ge) 電力係統的安全、穩定運行造成直接的影響，但在實際運行中，受到諸多因素的影響，高壓開關(guan) 櫃非常容易出現發熱故障，從(cong) 而對其正常運行造成不利影響。而為(wei) 了對這種情況加以改善，還需要利用無線測溫技術對高壓開關(guan) 櫃進行實時的監測，使故障隱患能夠及時的排除，這對於(yu) 電力係統的安全、穩定運行具有非常重要的意義(yi) ，所以，有必要針對相關(guan) 內(nei) 容進行深入的研究。

1無線測溫技術的原理及特點

1.1基本原理

對於(yu) 無線測溫技術而言，其主要原理就是結合各種溫度傳(chuan) 感元件來進行測溫的，而涉及到的溫度傳(chuan) 感元件包括：半導體(ti) 傳(chuan) 感器、紅外測溫度傳(chuan) 感器、熱敏電阻溫度傳(chuan) 感器、無源無線溫度傳(chuan) 感器、聲表麵溫度傳(chuan) 感器等等。

1.2技術特點

第一，安全性，可以通過點位絕緣安裝，降低爬電影響，所以不會(hui) 影響電氣設備的安全運行，具有較高的安全性；第二，準確性，在無線傳(chuan) 感器係統當中往往會(hui) 應用一些精度較高的數字傳(chuan) 感器，且這些傳(chuan) 感器大多以接觸式測溫為(wei) 主，將傳(chuan) 感器設置在發熱點附近能夠將測溫部位的溫度變化情況快速、準確測量出來，從(cong) 而為(wei) 監測係統提供準確的測溫數據；第三，靈活性，通常情況下，無線測溫元件的體(ti) 積都比較小，因此，其安裝較為(wei) 方便，能夠進行靈活的組網，既可以使用有線網絡，也可以使用無線網絡，而且能夠滿足多點安裝的需求，確保測量工作的全麵性；第四，易用性，通常會(hui) 采用模塊化的方式進行無線測溫平台的設計，通過這種設計方式，能夠有效提升係統操作的便捷性和簡單性，且便於(yu) 和網絡的連接，實現係統的自動化控製，確保了係統的易用性；第五，能耗低，無線測溫技術的應用較為(wei) 重視低功耗理念的應用，所以在應用該項技術進行測溫時，不僅(jin) 不會(hui) 造成太大的能源消耗問題，還會(hui) 使測溫元件的使用壽命得到有效的延長。

2在高壓開關(guan) 櫃上應用無線測溫技術的必要性

2.1有效降低事故發生率

從(cong) 高壓開關(guan) 櫃的應用現狀來說，由於(yu) 溫度過高且沒有及時發現而造成事故的狀況越來越多，利用無線測溫技術對其進行實時的監控已經勢在必行。該技術能夠幫助相關(guan) 工作人員在問題發生初期就采取相應的措施，以此來避免事故範圍的進一步擴大，這對電力係統的整體(ti) 安全運行有積極的意義(yi) 。

2.2及時發現隱患故障

由於(yu) 電力資源的應用規模與(yu) 應用需求不斷增長，高壓開關(guan) 櫃多處於(yu) 長時間運行狀態，這會(hui) 加速其老化的速度。且隨著其相應功能的不斷損耗，事故發生概率會(hui) 逐漸提升，應用無線測溫技術的報警係統，能夠及時地發現係統中存在的隱患與(yu) 故障，有利於(yu) 高壓開關(guan) 櫃的長時間運行。

3高壓開關(guan) 櫃中的無線測溫技術

3.1整體(ti) 設計

1. 對溫度傳(chuan) 感器進行優(you) 選。由於(yu) 無線測溫技術涉及到各種溫度傳(chuan) 感器，而針對這些傳(chuan) 感器進行分析可以發現，它們(men) 都有著特定的溫度測量範圍，且適用的溫度環境也有所不同，但具體(ti) 應用何種溫度傳(chuan) 感器，需要結合高壓開關(guan) 櫃的具體(ti) 情況來考慮，要盡可能的選擇測溫電路簡單、測量精度高、占用口線少、擴展方便、便於(yu) 使用以及成本投入低的溫度傳(chuan) 感器，從(cong) 而為(wei) 高壓開關(guan) 櫃的平穩運行提供支持。第二，合理選擇高低壓側(ce) 的信號傳(chuan) 輸方式。對於(yu) 高壓開關(guan) 櫃中的無線測溫係統而言，無線信號傳(chuan) 輸方式是一項需要重點考慮的設計內(nei) 容，要對其進行合理的選擇，而常用的無線信號傳(chuan) 輸方式包括Zigbee技術、IEEE802.11技術、藍牙技術以及紅外技術等等，在選擇過程中，需要對各項技術的標準、功耗以及抗幹擾能力進行綜合的考慮。第三，要對高壓側(ce) 供電方式進行科學的選擇。通常情況下，高壓側(ce) 電路的供電電源需要具備較為(wei) 穩定輸出、較強的抗幹擾能力。而目前較為(wei) 常用的幾種供電方式包括CT互感器電源、電池供電、激光供電以及太陽能供電等等，其中，CT互感器電源不僅(jin) 能夠對高壓側(ce) 供電需求加以滿足，在結構安全性、應用成熟度以及環境適用性方麵也具有較大的優(you) 勢。

3.2硬件設計

3.2.1微控製器

微控製器作為(wei) 無線測溫係統的控製單元，它主要負責讀取溫度數據。

3.2.2溫度顯示儀(yi)

溫度顯示儀(yi) 的主要作用是接收溫度傳(chuan) 感器傳(chuan) 輸過來的溫度數據，並且在LCD屏幕上實時顯示該數據的真實數值，再將溫度數據的數值與(yu) 地址傳(chuan) 輸到監控中心。

3.2.3溫度采集器

溫度采集器是硬件設計的主要內(nei) 容，其主要包括電源設備、通信設備和傳(chuan) 感器設備。

3.2.4傳(chuan) 感器設備

傳(chuan) 感器設備主要負責溫度節點的溫度數據采集與(yu) 轉換，通信設備的主要作用是處理和傳(chuan) 輸數據。

3.2.5協調器

協調器與(yu) 終端相比，雖然沒有測溫功能，但是它添加了相關(guan) 接口芯片。

3.2.6綜合管理

為(wei) 了方便對無線測溫係統硬件的後續管理，同時也為(wei) 了保障高壓開關(guan) 櫃的安全運行，一般情況下會(hui) 選擇將傳(chuan) 感器設備進行牢固捆紮後，再安裝在高壓開關(guan) 櫃刀閘的A相、B相或者C相的相關(guan) 位置。

3.3軟件設計

軟件在無線測溫技術的應用過程中起著重要的作用，主要包括預警、係統數據顯示與(yu) 係統配置錄入等功能，是相關(guan) 工作人員進行應用管理的窗口。無線測溫軟件係統在初始化後，可以直接對各溫度點的溫度進行信息采集，然後再傳(chuan) 輸溫度數據與(yu) 傳(chuan) 感器編號。在利用無線測溫技術進行測溫時，監控中心裝設有監測工作站，利用CAN總線，已經安裝軟件的計算機可與(yu) 溫度顯示儀(yi) 直接相連。溫度顯示儀(yi) 在接收到溫度數據後，會(hui) 顯示出溫度數據的實時數值與(yu) 對應的傳(chuan) 感器編號，然後數據處理器會(hui) 將得到的溫度數據值與(yu) 正常的溫度值進行比較，如果采集到的溫度數據值或者溫度變化率超過正常溫度值與(yu) 正常範圍，就會(hui) 被係統判斷為(wei) 超溫，發出相應的警報，並在LCD屏顯示；這種警報信號會(hui) 通過通信單元傳(chuan) 輸到主控站的監控中心，提醒相關(guan) 工作人員采取合理的應對策略，如果無線測溫軟件係統判斷溫度未超過限值，同樣會(hui) 在LCD屏中顯示出相應的溫度值，並傳(chuan) 送到監控中心。

3.4相關(guan) 測試

通過建立無線測溫係統可以有效地實現無線測溫技術在高壓開關(guan) 櫃中的應用，應用該係統對3台高壓開關(guan) 櫃進行測試，每台高壓開關(guan) 櫃內(nei) 設有2個(ge) 溫度測點，設定溫度限製值為(wei) 40℃。由溫度監測界麵可以看出，一旦測點溫度超出異常值，就會(hui) 在顯示屏中發出預警信息，並通知相關(guan) 工作人員，從(cong) 而及時遏製狀況的進一步擴散，且該係統簡單易懂，方便相關(guan) 工作人員便捷地監控實時溫度。

4安科瑞無線測溫係統

4.1係統結構

Acrel-2000T無線測溫監控係統通過RS485總線或以太網與(yu) 間隔層的設備直接進行通訊，係統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳(chuan) 輸規約，安全性、可靠性和開放性都得到了極大地提高。該係統具有遙信、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，可以監控無線測溫係統的設備運行狀況，實現快速報警響應，預防嚴(yan) 重故障發生。

溫度在線監測係統結構圖

4.2係統功能

測溫係統主機Acrel-2000T安裝於(yu) 值班監控室，可以遠程監視係統內(nei) 所有開關(guan) 設備運行溫度狀態。係統具有以下主要功能：

1. 溫度顯示：顯示配電係統內(nei) 每個(ge) 測溫點的實時值，也可實現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

1. 溫度曲線：查看每個(ge) 測溫點的溫度趨勢曲線。

1. 運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數據。

1. 實時告警：係統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。係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。

1. 曆史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析等。

4.3係統硬件配置

溫度在線監測係統主要由設備層的溫度傳(chuan) 感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網關(guan) 以及站控層的測溫係統主機組成，實現變配電係統關(guan) 鍵電氣部位的溫度在線監測。

5結束語

綜上所述，針對高壓開關(guan) 櫃的無線測溫技術加強研究與(yu) 應用，能夠使高壓開關(guan) 櫃中的發熱問題得到有效的解決(jue) ，這對於(yu) 電網的安全、穩定運行具有至關(guan) 重要的作用，因此，相關(guan) 領域一定要對無線測溫技術進行深入的研究，並結合實際情況，在高壓開關(guan) 櫃當中進行合理的應用，使其能夠在電網運行過程中發揮更大的作用。

安科瑞侯文莉