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(lái)設(shè)備故障率逐漸增加，排除故障時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越來(lái)越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)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(wèn)題有關(guān)，因此，對(duì)電氣設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。高壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)都處于高電壓、大電流、強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境中，甚至有的監(jiān)測(cè)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(wèn)題，傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方法無(wú)法適應(yīng)。所以，對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)、故障診斷和及時(shí)維修受到人們的高度重視。
1電氣設(shè)備無(wú)線測(cè)溫的必要性
發(fā)電廠（變電站）的開(kāi)關(guān)柜、母線接頭、室外刀閘開(kāi)關(guān)等都是重要的設(shè)備，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)和母線連接等部位會(huì)因老化導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度很難監(jiān)測(cè)，會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。而封閉式開(kāi)關(guān)柜體在運(yùn)行中禁止打開(kāi)，因此難以測(cè)量運(yùn)行中柜內(nèi)接（觸）頭的實(shí)際溫度，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理接（觸）頭過(guò)熱性缺陷，會(huì)嚴(yán)重威脅電力安全生產(chǎn)。
而采用無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)，可通過(guò)上位機(jī)軟件記錄高壓設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行溫度，在數(shù)據(jù)庫(kù)中長(zhǎng)期保存，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線，并進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)高或急劇升溫至事先設(shè)置的報(bào)警溫度值則立即報(bào)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(wú)線測(cè)溫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
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(cè)量方式與普通的溫度測(cè)量方式不同。以前對(duì)于高壓電氣設(shè)備的測(cè)溫主要采取以下三種方式：
（1）紅外測(cè)溫儀測(cè)溫：由工作人員手持紅外測(cè)溫儀每天數(shù)次去采集數(shù)據(jù)，每次上百個(gè)點(diǎn)的溫度，工作量大，精度低，甚至有些高壓開(kāi)關(guān)柜是封閉的，根本無(wú)法測(cè)到。
（2）蠟片測(cè)溫：將蠟片貼在節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)蠟片變色，需要人眼觀察，也存在工作量大、精度低的問(wèn)題。
（3）光纖通信測(cè)溫：由測(cè)溫點(diǎn)單片機(jī)將溫度數(shù)字化后通過(guò)光纖傳輸至集中器，集中器連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，定時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和超溫報(bào)警。其缺點(diǎn)在于光纖在運(yùn)行幾個(gè)月后會(huì)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(lái)更大威脅甚至威脅到人身安全。
鑒于以往的測(cè)溫方式的種種弊端，無(wú)線測(cè)溫技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)線測(cè)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(wú)線組網(wǎng)方式，多個(gè)測(cè)溫終端分布在無(wú)線匯聚終端的周?chē)?，在有效的通信范圍?nèi)可以隨意添加、刪除、移動(dòng)測(cè)溫終端。運(yùn)行人員可在主控室對(duì)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(cè)預(yù)警，從而及時(shí)掌握電氣設(shè)備運(yùn)行狀況。另外，無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)后臺(tái)可以電子地圖的形式顯示整個(gè)溫度場(chǎng)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(wú)線測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用
無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)由無(wú)線測(cè)溫終端、無(wú)線監(jiān)控終端、無(wú)線測(cè)溫集中器、ＤＴＵ（數(shù)據(jù)傳輸單元）和上層溫度監(jiān)測(cè)中心構(gòu)成，如圖１所示。無(wú)線測(cè)溫終端負(fù)責(zé)對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的溫度進(jìn)行采集；無(wú)線監(jiān)控終端負(fù)責(zé)顯示及發(fā)送溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；無(wú)線測(cè)溫集中器負(fù)責(zé)接收、處理數(shù)據(jù)，并通過(guò)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(cè)中心負(fù)責(zé)對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、分析與報(bào)警。
該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)發(fā)電廠（變電站）內(nèi)多個(gè)高壓電氣設(shè)備動(dòng)、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(cè)，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(chēng) | 型號(hào) | 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(wú)線測(cè)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(pán)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(kù)系統(tǒng)：Microsoft SQL Server 2008 R2 可選Web平臺(tái)/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(gè)ATC200/1個(gè)ATC400/1個(gè)ATC450-C。 |
ARTM-Pn |
| 面框96*96*17mm,深度65mm;開(kāi)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(gè)ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | |
ASD320 ASD300 |
| 面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;開(kāi)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(gè)ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | |
智能溫度巡檢儀 | ARTM-8 |
| 開(kāi)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(kāi)關(guān)柜電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場(chǎng)合的測(cè)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(cè)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(chǎng)所測(cè)溫； | |
無(wú)線收發(fā)器 | ATC450-C |
| 可接收60個(gè) 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(gè) ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透?jìng)鳌?/span> | |
電池型無(wú)線測(cè)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(zhǎng)*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(zhǎng)*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(jí)IP68;35*35*17mm, L=330mm(長(zhǎng)*寬*高，三色表帶)。 | |
CT取電型無(wú)線測(cè)溫傳感器 | ATE400 |
| CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)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(zhǎng)*寬*高)。 |
有線溫度傳感器 | PT100 |
| 用于低壓接點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，具體封裝、精度、線制、線材、線長(zhǎng)與供應(yīng)商聯(lián)系； 用于變壓器、電機(jī)繞組測(cè)溫時(shí)，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(cè)溫時(shí)，具體封裝、精度、線制、線材、線長(zhǎng)與供應(yīng)商聯(lián)系；用于變壓器、電機(jī)繞組測(cè)溫時(shí)，建議變壓器或 電機(jī)內(nèi)部預(yù)埋好 |
4結(jié)束語(yǔ)
無(wú)線測(cè)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(wú)線測(cè)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(cè)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(wú)線測(cè)溫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用[J].電工技術(shù),2019:78-79.
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[3]智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全.2023.01版.
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