安科瑞 劉邁

　　摘要：科技的進步，無線測溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備上的應(yīng)用。電力系統(tǒng)在運行的過程中會有大量的熱量產(chǎn)生。而如何調(diào)控整個系統(tǒng)的溫度是電力發(fā)展過程中首先要解決的問題。在變電站中，由于工作的特殊性，會涉及到許多重要的設(shè)備、儀器。而這些設(shè)備的造價較高，且大多使用壽命較長，在使用的過程中很容易出現(xiàn)設(shè)備損壞的情況。同時，由于在發(fā)電過程中會產(chǎn)生一定的熱量，若不能及時被疏散，將會引起局部的溫度過高，甚至引起火災，對員工和企業(yè)的生命以及財產(chǎn)安全帶來嚴重的威脅。

　　關(guān)鍵詞：無線測溫系統(tǒng)；高壓電氣；優(yōu)勢；溫度傳感器

　　0引言

　　近年來得益于國家政策利好，風能、太陽能等新能源發(fā)展迅速，裝機容量與日俱增。其中風電場建設(shè)需要大量高低壓電氣設(shè)備，當由于制造質(zhì)量或安裝質(zhì)量原因造成電氣設(shè)備節(jié)點接觸不良，形成較大的接觸電阻時，在重負載下節(jié)點發(fā)熱可能會導致電氣設(shè)備的停電或燒毀，給生產(chǎn)運營造成極大的安全隱患和經(jīng)濟損失。

　　1無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

　　無線測溫系統(tǒng)就是可以自主、實時的對溫度進行監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)溫度過高，便會給工作人員傳達信息，好讓工作人員可以及時的調(diào)控溫度。無線測溫系統(tǒng)由實時監(jiān)測溫度（溫度傳感器）和負責傳輸并顯示結(jié)果的兩個結(jié)構(gòu)組成。其與以往常規(guī)的測溫系統(tǒng)相比，沒有具體的傳輸設(shè)備，優(yōu)勢在于利用無線的方式將信息進行傳達。溫度傳感器所處的位置一般在電纜接頭、高壓開關(guān)柜、保險絲等接口處，其能夠直接檢測此部分的溫度，之后將監(jiān)測的溫度結(jié)果借助無線技術(shù)傳輸、顯示在控制分析器件中。此外，高壓和低壓的各自工作部分需要采用電氣隔離，以保證測溫系統(tǒng)的安全性，規(guī)避漏電等危險事件的發(fā)生。而接收信息的部分則需安置在特定的位置，并設(shè)置多個信息傳導通道，以便及時接收并顯現(xiàn)出所接收到的溫度信息。此外，因為接收裝置以及傳導裝置所涉及的種類以及數(shù)量較多，所以還能夠分析處理溫度有關(guān)的信息，然后利用無線網(wǎng)絡(luò)將信息傳導給工作人員，進而完成對溫度的實時監(jiān)控。

　　2 常見設(shè)備測溫技術(shù)

　　2.1光纖光柵測溫

　　光纖光柵測溫利用光纖材料的光敏特性在光纖纖芯的空間相位光柵進行測溫，通過外界參量對光柵中心波長的調(diào)制來獲取溫度信息，是一種波長調(diào)制型光纖傳感器。光纖光柵測溫具有抗電磁干擾，可靠性高、占用體積小等優(yōu)點；缺點是價格高、安裝要求高（尤其在開關(guān)柜內(nèi)光纖彎曲有限制），采用有線方式會影響開關(guān)柜本身的絕緣結(jié)構(gòu)，有一定的不安全因素。

　　2.2紅外熱成像測溫

　　紅外熱成像測溫是通過吸收待測物體輻射的紅外能量進行溫度測量，也是電氣設(shè)備日常巡檢測溫的常用技術(shù)。該技術(shù)利用物體的溫度越高，釋放的紅外能量越多原理，采用紅外探測器、光學成像儀等器件對物體的紅外熱像進行掃描，將紅外光信號轉(zhuǎn)換為電信號后處理放大，轉(zhuǎn)換為標準的圖像信號顯示在監(jiān)測屏幕上。該技術(shù)是非接觸測溫，安全性高、測量速度快、靈敏度高，不受電磁干擾；缺點是易受光照環(huán)境干擾，需要專業(yè)人員操作儀器，儀器價格高且不能監(jiān)測設(shè)備內(nèi)部溫度等。

　　3局放監(jiān)測

　　當絕緣材質(zhì)發(fā)生局部放電時，放電效應(yīng)會對周圍材質(zhì)進行不斷侵蝕，最終導致整個絕緣系統(tǒng)的失效，進而對電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行造成威脅。因此必須了解好局部放電的產(chǎn)生原理和類型，利用合適的檢測方法對其檢測，做好預防工作，避免發(fā)生嚴重事故。局部放電監(jiān)測主要通過暫態(tài)對地電壓監(jiān)測和超聲法監(jiān)測兩種方式綜合判斷。（1）暫態(tài)地電壓監(jiān)測原理：當局部放電活動出現(xiàn)在高壓配電盤當中時，它會產(chǎn)生無線電頻率范圍內(nèi)的電磁波，它可以通過金屬外殼上的開孔，從配電盤內(nèi)泄漏到外表面。這些開孔可以是外殼或密封墊圈或其它絕緣部件周圍的間隙。當電磁波傳播到配電盤外面時，它會在接地的金屬外殼上對地產(chǎn)生暫態(tài)電壓。暫態(tài)地電壓(TEV)在幾個毫伏至幾伏的范圍內(nèi)，存在時間很短，只有幾個納秒的上升時間?？梢栽谂潆姳P正在工作時，將探頭放在配電盤的表面，采用這種非侵入方式來檢測局部放電活動。（2）超聲法監(jiān)測原理：介質(zhì)發(fā)生局部放電時，其瞬間釋放的能量使分子間產(chǎn)生劇烈碰撞，并在宏觀上形成一種壓力產(chǎn)生超聲波脈沖，此時局部放電源如同一個聲源，向外發(fā)出超聲波。由于放電持續(xù)時間很短，所以其發(fā)射的聲源頻譜很寬，可以達到數(shù)百千赫茲，另外由于超聲波波長較短，因此它的方向性較強，從而它的能量較為集中，可以從配電盤縫隙處檢測到有效的超聲信號，進行對局部放電的診斷。利用以上兩個基本原理制成的監(jiān)測傳感器，能有效實現(xiàn)對局部放電的實時監(jiān)測。

　　4安科瑞無線測溫系統(tǒng)

　　4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進行通訊，系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了極大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監(jiān)控無線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應(yīng)，預防嚴重故障發(fā)生。

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　4.2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(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

　　溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)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(jù)。

　　溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。

　　運行報表：查詢及打印各測溫點指定時間的溫度數(shù)據(jù)。

　　實時告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y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?qū)λ惺录l(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。

　　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。

　　4.3系統(tǒng)硬件配置

　　溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)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(wǎng)關(guān)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(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

　　5結(jié)束語

　　通過基無線測溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備上的應(yīng)用應(yīng)用，可以提前發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點溫度異常隱患，避免隱患發(fā)展成故障造成設(shè)備和發(fā)電量損失，同時極大地減輕了運維人員的勞動強度，提高了運維效率。

　　參考文獻：

　　[1]李運甲,陳川,關(guān)桐,鞠登峰,郭經(jīng)紅.基于柔性電阻式溫度傳感器的GIS無線測溫系統(tǒng)[J/OL].中國測試:1-7[2022-01-28].

　　劉賓.無線測溫技術(shù)在高壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].新型工業(yè)化，2021,11(08):31-32.

　　安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2020.06版．

　　[4] 安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10