高压开关柜监控中无线测温技术的运用|高压开关柜测温系统设计
时间：2019-05-17 03:14:31 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘?要 无线测温技术主要由部署于被监测范围内的多个微型传感器节点构成，再以无线通信方式构建成具有多跳性的网络系统，达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件信息。高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、电能转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品。本文介绍了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、和具体方法，希望为相关行业工作者提供理论依据。
关键词 高压开关柜；无线测温技术；电力监控；实践应用
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0149-01
随着我国电力事业的发展与发达，用电普及以及对电力供应的进一步广泛需求，使电力系统已经在逐步向着网络化、安全性、自动化、可靠易用的方面发展。由于电力网络的分布越来越广泛，电网的覆盖面积也越来越大，接触和使用的人群越来越多，使生活与工作中对电力系统安全性与自动化的呼声非常高。而对电力系统内相关元件的测温工作，一方面可有效控制电力元件不易被高温损坏和引起灾害，另一方面也需要利用自动化手段减少人工的投入，提高效率，且监测更为准确及时。无线测温技术属于微电子技术的一项创新，主要由布署于被监测范围内的多个微型传感器节点构成，再以无线通信方式构建成具有多跳性的网络系统，达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件信息。高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、电能转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品，尤其在制造业中成为企业输变电系统的重要组成部分。本文介绍了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、和具体方法，希望为相关行业工作者提供理论依据。
1 无线测温技术在高压开关柜中的应用原理
无线测温技术主要通过无线传感技术连接各个元件单元，并进行信息传递和命令传输。首先，温度采集器可对高压开关柜内各裸触点或母线连接处、元件表面等的温度进行监控，当发现温度超出设定范围时，温度采集器利用电磁波将相关信号传达至测温主控系统中；信息在主控系统内被分析决策、和制成传达信号，随后将该信号发送至终端，终端可为维修操作人员的手机、电子计算机、或其它类型的接收设备，使温度信息及时传达到相关人员处，并由接收人组织制定相应的解决方案，迅速作出决策，进行温度调节的实际操作。
当然，不同的高压开关柜测温监控系统的部署和节点等均有所不同，但整体而言，共分为三大单元，即现场测温单元、温度监控单元、和远程操作终端。
1.1 现场测温单元
该部分的主要组成内容包括无线温度传感器、逻辑控制电路、被测电路元件和单元、无线收发设备、供电电路等。无线温度传感器的作用就是对带电元件、尤其是高压开关柜中裸露触点、母线连接位置等易出现温度升高处进行实时监测，再通过2.4G的无线网络将测温报道信号传达给上一单元。
1.2 温度监控单元
该单元的主要元件即为温度监测仪，一般情况下，一个温度监测仪可作为一个无线接入点，且可同时接入六个传感器，接收相应的温度信息。多数高压开关柜的监测均将无线温度监测仪安装在柜体外部，方便实施现场查询、报警设置、参数调整等。随着光学显示器技术的快速发展，LCD显示器已经被应用于无线温度监测仪当中，用来更直观的了解和监测现场的温度变化。同时，温度监测仪与远程监控系统实现连接以便将相关温度数据上传至终端设备。
1.3 远程操作终端
远程操作终端的设立目的就是使相关的操作人员可以及时监测到高压开关柜的温度信息，了解和分析上传来的信息，制定解决措施，并进行温度调节以减少损失，提高安全性。
2 高压开关柜监控采用无线测温技术的优势
无线测温技术应用于高压开关柜的温度监控中，相比于传统的监测技术具有一定优势，包括以下几方面。
2.1 安全可靠性
由于无线测温技术采用了目前最为先进的数字温控技术以及微电子技术，减少了有线设备间的信号输送干扰以及线路间信息传递的流失，避免电场、磁场干扰，提高可靠性；同时该技术实现了实时监测和信息通报与报警，使险情极早被发现和处理，从而提高了系统安全性。
2.2 操作方便性
无线测温技术应用在高压开关柜的监控方面，无需过多的人力和财力投入，只要有专门的终端信息接收和分析员随时了解不良情况即可实现全程安全监控。而且，该技术的相关元件由于排除了冗长的线路铺设，在安装和重新调整组网时也比较简便快捷，有利于节约时间、减少浪费，加快电力网络的应用速度和提高接续效率。
2.3 智能自动化
该技术在各单元的信息传输过程中基本不需要人力介入，具有自动性，同时，温度采集仪器对高压开关柜的温度监测结果上传至主控系统，而主控系统可通过系统内已录有的比较参数对获得的温度信息进行分析比较，并自动转换成终端信息形式传递给终端，具有较高的智能化优点。
2.4 快速实时性
无线测温技术在各个信息传递环节均可实现实时性，同时在监控系统的计算机上还安装了实时管理分析软件，帮助系统进行历史数据分析和对比、运行状态全程性监控、不良信息预警与报示、乃至相关信息报表的打印。实时监测打破了传统的人员监测的时间延误以及人力间信息传达的时长，从而使信息快速传达与反馈。
2.5 免调试性
无线测温技术安装后只要接通电源即可进行相关信息的监测与传递，使用快捷直接，无需通电后调试，尤其对于一些企业停电期、以及改造期结束后快速进入正常工作状态。
3 无线测温技术在高压开关柜中应用的具体方法
根据笔者的工作实践，现将无线测温技术应用于某110 kV变电站中的高压开关柜温度测控作为应用实例进行简述，以便更直观的介绍该技术的具体应用办法。
该变电站中的配电室中设有高压开关柜。首先工程技术人员将温度传感器与高压开关柜中的比较容易发热的触点相接，以便更及时准确的评价柜体温度；第二，将温度检测仪置于高压开关柜外部某处安装，安装位置提前测试无线信号较强，且未超出无线覆盖范围，每一个温度检测仪与六个温度传感器无线连接，并绘制无线连接示图以便检修及故障排除时能够准确选择通路；第三，以隔离RS-485工业总线接口为媒介，将温度检测仪与远程监控设备实现连接以便信息传递。完成以上三步，即实现了一个变电站高压开关柜温度监测系统，实时对柜体温度进行监测，发现问题及时报警。
4 结束语
随着电力资源的不断创造和应用，人类不仅仅从用电中受益，用电也给人类带来了不少灾害，尤其是因漏电、短路等引发的火灾等，可能殃及诸多人群和财产，造成严重的生命和经济损失，危害社会。有统计数据表明，我国每年约有40%的电力事故是因高压电气设置温度不受控和过热而引发，可见温度控制的重要性。传统的温度控制方法包括蜡片测温法、红外测温法等，尽管也起到了一定的作用，但由于其人力、物力的投入较大，且信息传递过多的介入了人为因素，造成信息的不准确性以及延迟性。现代技术造就了无线技术的产生和发展，无线测温技术通过实时性、便捷性、免调试性等特点来达到安全可靠、快速高效的温度测量和信息传递作用，从而提高了对高压开关柜温度监控的迅速性和及时报警性，大大的减少了电力事故的发生率，为人类社会的全面发展作出贡献。
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