淺談電氣設備無線測溫技術的優(yōu)勢與應用

更新時間：2023-02-17

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘　要：無線測溫技術以其安裝方便靈活、測溫精度高、安全可靠、環(huán)境適應性好、便于集中管理等優(yōu)點，解決了電氣設備長期帶電運行狀態(tài)下的溫度在線監(jiān)測問題，提高了電氣設備的運行可靠性，在電力行業(yè)得到了廣泛的應用。

本文主要介紹無線測溫技術的優(yōu)勢及應用。

關鍵詞：無線測溫；電氣設備；在線監(jiān)測

0 引言

伴隨著大機組、大容量和高電壓的迅速發(fā)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(tǒng)計，近年來電力系統(tǒng)發(fā)生的事故中有相當一部分與電氣設備的發(fā)熱問題有關，因此，對電氣設備溫度的監(jiān)測顯得尤為重要。高壓電氣設備溫度監(jiān)測點都處于高電壓、大電流、強磁場的環(huán)境中，甚至有的監(jiān)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(tǒng)的溫度測量方法無法適應。所以，對電力設備運行狀態(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電氣設備無線測溫的必要性

發(fā)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(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度很難監(jiān)測，最終導致事故發(fā)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(fā)現(xiàn)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(jiān)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(shù)據庫中長期保存，實時顯示監(jiān)測點的溫度變化曲線，并進行分析，一旦發(fā)現(xiàn)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(shù)據，實現(xiàn)高壓電氣設備熱故障的預知維修。

2 無線測溫技術的優(yōu)勢

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(tǒng)具有配置靈活、運行穩(wěn)定、抗力強、功耗低等特點。該系統(tǒng)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(huán)境條件下的電氣設備溫度變化情況進行遠程在線監(jiān)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(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，判定故障隱患，進而提前采取措施，避免事故的發(fā)生。

因為傳統(tǒng)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(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測高壓環(huán)境中監(jiān)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(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)據傳輸單元）和上層溫度監(jiān)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(jiān)控終端負責顯示及發(fā)送溫度實時數(shù)據；無線測溫集中器負責接收、處理數(shù)據，并通過 RS-485總線將數(shù)據傳輸至DTU；DTU負責將串口數(shù)據轉換為IP數(shù)據進行傳輸；溫度監(jiān)測中心負責對溫度數(shù)據進行顯示、存儲、分析與報警。該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對發(fā)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(jiān)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(fā)生。

4 應用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據中心、醫(yī)院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設備的溫度監(jiān)測。

5 系統(tǒng)結構

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖

6 系統(tǒng)功能

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

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

4）實時告警：系統(tǒng)能夠對各測溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發(fā)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(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析等。

7 系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)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(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

8 結語

無線測溫技術在水泥企業(yè)的應用有效解決了老設備人工巡檢不及時的問題，尤其是設備運行過程中人工無法檢查的重點部位，通過安裝無線測溫裝置，實現(xiàn)了重點部位溫度實時監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題及隱患，避免電力事故的發(fā)生，具有良好的推廣應用價值。

參考文獻

[1]紀小松，電氣設備無線測溫技術的優(yōu)勢與應用 .[J]傳感檢測及物聯(lián)網系統(tǒng)，2019.04:73-74.

[2]企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.6.

作者簡介

吳柯霓，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事數(shù)據中心相關產品的研發(fā)及應用。

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