電力無線測溫系統(tǒng)

一、 概述

1 電氣節(jié)點測溫的必要性：

    電力系統(tǒng)的一次系統(tǒng)一般由供電線路（包括架空線路和電纜）、變壓器、母線、開關(guān)柜等電氣設(shè)備組成。其相互之間存在大量的電氣連接點,由于電流流過產(chǎn)生熱量，所以幾乎所有的電氣故障都會導(dǎo)致故障點溫度的變化。例如架空線路搭接點、電纜接頭、電纜中間連接處、電纜敷設(shè)彎折處、高壓電纜的局部放電、高壓開關(guān)柜的動靜觸頭及其他連接處、低壓電氣連接處等位置過熱是大型事故的征兆,也是事故多發(fā)。

    如果能夠采用的技術(shù)手段，實現(xiàn)對各電氣節(jié)點溫度的安全、方便、實時和連續(xù)的測量，對超溫故障進行報警和預(yù)警，指明故障位置，并且為故障分析提供詳盡的歷史數(shù)據(jù)。對于保證電氣設(shè)備的安全可靠運行，尤其對于像冶金行業(yè)等大電流負荷用戶具有重大意義。

    2 當(dāng)前現(xiàn)狀：

    多年來，由于技術(shù)水平的限制，雖然曾利用紅外測溫儀、紅外成像儀、感溫電纜、傳統(tǒng)的點式測溫系統(tǒng)希望解決上述問題，但都無法實現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)如斷路器、刀閘聯(lián)接點和觸頭測溫。目前，電力測溫主要應(yīng)用紅外點測儀和光纖測溫儀，而在線方式由于無法解決高壓絕緣問題，所以高壓開關(guān)的觸點等空間有限的電氣設(shè)備基本上都是處于*無監(jiān)控的狀態(tài)下運行，存在重大安全隱患。

    近年來，無線測溫系統(tǒng)開始出現(xiàn)。內(nèi)置電池和無線發(fā)射模塊的測溫傳感器安裝于各測溫點，由于體積小，且無需任何接線，其電氣安全性得到保證。傳感器周期性的將測溫數(shù)據(jù)無線發(fā)送至接收單元，接收單元可聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至主站。以此實現(xiàn)一個區(qū)域系統(tǒng)的電氣溫度檢測。

    無線測溫系統(tǒng)的出現(xiàn)無疑對保證電氣設(shè)備的安全可靠運行具有重大意義，但當(dāng)前產(chǎn)品普遍存在以下問題：

    當(dāng)前產(chǎn)品的接收單元一般安裝于開關(guān)柜面板，接收本柜內(nèi)的無線測溫傳感器的數(shù)據(jù)。本地顯示比較直觀方便，由于距離很短，對無線傳輸?shù)木嚯x要求較低，各個開關(guān)柜之間的無線數(shù)據(jù)干擾和沖突問題也可通過信道分配等方式避免。但存在的問題是改造現(xiàn)有變電站的開關(guān)柜將會帶來很大的工作量：柜體面板需要開孔以安裝接收單元，有些開關(guān)柜可能很難找到合適的開孔位置，接收單元需要連接電源線，接收單元和主站之間需要布設(shè)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)線等等。大量的改造工程需要較長的停電時間，這往往使得有些重要變電站的改造實際上無法進行。

    對于野外設(shè)備，現(xiàn)在有少量產(chǎn)品可用于變電站內(nèi)的戶外設(shè)備無線測溫，但對于長距離線路的節(jié)點測溫，因其存在電源和通信問題，尚未出現(xiàn)。

    3 本方案要實現(xiàn)的目標(biāo)：

    總體目標(biāo)：一體化滿足變電站開關(guān)柜的實時測溫需求，盡量減少投資，減少工程安裝量，減少維護人工和費用。

    4 基本總體方案：

    為達成上述總體目標(biāo)，綜合分析，并經(jīng)充分交流溝通后，基本確定以下基本總體方案：

    1) 對于變電站，采用的的集中數(shù)據(jù)接收和顯示方案。一個集中式接收裝置可以接收多達幾十面開關(guān)柜，數(shù)百個測溫點的無線數(shù)據(jù)，將無線測溫傳感器固定于測溫點即可，整個改造工程量遠小于現(xiàn)有產(chǎn)品，對無線測溫系統(tǒng)的推廣具有重大現(xiàn)實意義。集中式接收裝置功能強大，顯示直觀，可通過485通訊和主站聯(lián)網(wǎng)，對于無人值守站更加適合。

    2)變電站節(jié)點的測溫數(shù)據(jù)全部發(fā)往主站，需要主站軟件接收、顯示和分析。除常規(guī)功能外，由于測溫點較多，本項目需在人機界面上做出創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)觀察直觀方便，報警迅速，定位準(zhǔn)確的要求。

 系統(tǒng)架構(gòu)

    10kV高壓開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)架構(gòu)：

 低壓系統(tǒng)無線測溫系統(tǒng)架構(gòu)：
 

 
    整個系統(tǒng)由10kV開閉所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、主站組成。

    無線測溫方案配置

    3.1 10Kv開閉所無線測溫方案拓撲圖

        1#變配電所無線測溫方案拓撲圖

      2#變配電所無線測溫方案拓撲圖

    安科瑞電氣節(jié)點無線測溫方案明細

5 現(xiàn)場安裝實例

    變電站開關(guān)柜無線測溫子系統(tǒng)，采用集中顯示裝置接收和顯示本開關(guān)柜室內(nèi)所有測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)，開關(guān)柜免開孔、免布線，傳感器易于安裝，工程量小，停電時間短，特別適用于舊站升級改造。

                  測溫傳感器安裝實例

             ARTM100數(shù)據(jù)實時顯示界面

節(jié)點溫度報警界面