無線測(cè)溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜監(jiān)控中的應(yīng)用研究

摘要：實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)是保證電力系統(tǒng)高壓設(shè)備避免因各種原因引起設(shè)備過熱而造成損毀的重要技術(shù)手段。介紹了高壓開關(guān)柜無線溫度測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理，并以某110kV變電站10kV配電室高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)測(cè)為例，闡述了無線溫度測(cè)量技術(shù)在高壓設(shè)備監(jiān)測(cè)方面的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜；無線溫度測(cè)量

0 引言
目前我國(guó)電力系統(tǒng)正向著大電網(wǎng)、高可靠性、高自動(dòng)化水平方向迅猛發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化、智能化的監(jiān)控水平已成為我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵問題。高壓配電開關(guān)柜是配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，承擔(dān)著開斷和關(guān)合電力線路等重要作用，但在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，開關(guān)的觸點(diǎn)、母線及出線連接等部位因氧化腐蝕或因緊固螺栓松動(dòng)等原因至使接觸電阻增大，在高負(fù)荷運(yùn)行情況下，連接點(diǎn)發(fā)熱并形成惡性循環(huán)，且發(fā)熱點(diǎn)溫度無法監(jiān)測(cè)，最終導(dǎo)致連接部位溫度過高甚至燒毀，造成事故停電。
近年來，電力系統(tǒng)已發(fā)生多起因設(shè)備過熱而發(fā)生火災(zāi)和大面積停電事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，我國(guó)每年發(fā)生的電力事故，有40％是由高壓電氣設(shè)備過熱所致；而在采用高壓開關(guān)柜和電力電纜的供電系統(tǒng)中，有70％以上的電纜運(yùn)行故障是因?yàn)檫B接部位接觸電阻變大、過負(fù)荷等引起接頭溫度過高所致。因此，對(duì)高壓開關(guān)柜連接點(diǎn)的溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警是非常必要的。

1 高壓開關(guān)柜傳統(tǒng)測(cè)溫方法分析
目前，對(duì)高壓開關(guān)柜進(jìn)行測(cè)溫的方法主要包括蠟片測(cè)溫法和熱紅外測(cè)溫法。
1．1 蠟片測(cè)溫法
石蠟片的顏色會(huì)隨溫度的變化而變化，因此，可利用石蠟片來測(cè)量高壓開關(guān)柜的溫度。具體方法是，將石蠟片粘貼于設(shè)備連接部位，根據(jù)其顏色來判斷被測(cè)溫度，這種方法由于原理簡(jiǎn)單、成本低廉而獲得廣泛應(yīng)用。但其需要憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來判斷溫度，因而準(zhǔn)確率和可靠性比較
低，另外也不能進(jìn)行定量測(cè)量和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。而且，對(duì)高壓開關(guān)觸點(diǎn)、電纜接頭等易發(fā)熱部位因?yàn)樵谶\(yùn)行時(shí)幾乎看不見而無法測(cè)量。
1．2 熱紅外測(cè)溫技術(shù)
基于熱紅外的高壓開關(guān)柜測(cè)溫是利用紅外測(cè)溫槍、紅外成像儀及紫外成像儀等熱感應(yīng)設(shè)備進(jìn)行非接觸式測(cè)溫。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量范圍大，準(zhǔn)確度較高，可靠性較好，但是設(shè)備儀器昂貴，且需大量人力進(jìn)行定期巡測(cè)，無法實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。
另外，由于高壓開關(guān)柜內(nèi)部件處于高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)及密閉的運(yùn)行環(huán)境中，測(cè)溫石蠟片、熱紅外測(cè)溫等常規(guī)的測(cè)溫方式已無法實(shí)現(xiàn)柜內(nèi)部件溫度測(cè)量。目前，基于無線溫度傳感技術(shù)的高壓供電設(shè)備溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是克服上述問題的一個(gè)比較理想的解決方案。

2 高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)的工作原理
基于無線測(cè)溫技術(shù)的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)首先通過無線溫度傳感器感測(cè)設(shè)備表面溫度，然后通過電磁波將溫度信號(hào)傳輸至無線溫度監(jiān)測(cè)儀，再通過網(wǎng)絡(luò)將無線溫度監(jiān)測(cè)儀連接至中心監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)無線測(cè)溫。

如圖1所示，高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量單元(無線溫度傳感器)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元(無線溫度監(jiān)測(cè)儀)和遠(yuǎn)程系統(tǒng)監(jiān)控終端組成。