安科(kē)瑞(ruì) 劉(liú)邁

　　摘要：就(jiù)應用領域而言(yán)，10kV高(gāo)壓(yā)開(kāi)關設備(bèi)在我國變(biàn)電站(zhàn)及發電廠等電力供應係統中的(dí)重要組成(chéng)部分得到了十分廣泛的使(shǐ)用，並在保障(zhàng)電(diàn)網(wǎng)安(ān)全方麵(miàn)發揮(huī)了(liǎo)十分重要的作(zuò)用。這是由於10kV高壓開關設(shè)備(bèi)在(zài)一方麵(miàn)能夠準確控(kòng)製(zhì)分綫路的投(tóu)入(rù)運行及關閉，在(zài)另(lìng)一方麵(miàn)又能及(jí)時(shí)地將(jiāng)故(gù)障(zhàng)綫(xiàn)路從整(zhěng)體(tǐ)綫路中(zhōng)切(qiē)除(chú)，對(duì)於(yú)維(wéi)持(chí)電網係統的正常(cháng)運營(yíng)及(jí)保障(zhàng)其安(ān)全具有(yǒu)突出的意義(yì)。對10kV高壓(yā)開(kāi)關設(shè)備(bèi)的在(zài)綫測溫，可(kě)以(yǐ)及(jí)時(shí)發(fā)現開關設備(bèi)的溫度情況(kuàng)，避免設備溫度(dù)超出(chū)警戒值(zhí)引起接頭發熱情(qíng)況的(dí)產生，接(jiē)頭(tóu)發熱會造成開關設備的(dí)故障(zhàng)，並(bìng)進一(yī)步造成(chéng)電力係統的(dí)安全事故(gù)。

　　關鍵詞：高(gāo)壓開關；在綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)；方案(àn)要求；具(jù)體類(lèi)別(bié)

　　1有(yǒu)關(guān)10kV高(gāo)壓(yā)開關(guān)設備在綫測溫的概(gài)述

　　在我(wǒ)國傳(chuán)統(tǒng)的高壓供電(diàn)係統(tǒng)當中，也(yě)開(kāi)展了對高(gāo)壓(yā)開關(guān)設(shè)備溫度的測算工(gōng)作，但(dàn)由於(yú)相(xiāng)關(guān)技(jì)術(shù)的(dí)不(bù)發(fā)達，采用(yòng)的(dí)是用(yòng)測溫(wēn)儀器(qì)直接(jiē)接(jiē)觸(chù)高壓(yā)開關設(shè)備的方式進行(háng)溫(wēn)度(dù)測量(liáng)的方(fāng)式，這種(zhǒng)方式所(suǒ)得到(dào)的(dí)設(shè)備(bèi)溫度(dù)數據及時(shí)性較(jiào)差，且(qiě)準確性較低，因而(ér)對於(yú)檢測排(pái)除(chú)接(jiē)頭發(fā)熱(rè)故(gù)障所起到的參(cān)考(kǎo)作(zuò)用(yòng)有(yǒu)限(xiàn)。而在綫測溫(wēn)技術(shù)作為一種利用有綫及(jí)無(wú)綫(xiàn)技(jì)術進(jìn)行實時(shí)溫度(dù)測量(liáng)的測(cè)溫技(jì)術，不(bù)僅能夠(gòu)有效(xiào)地(dì)防止(zhǐ)高壓(yā)開關設(shè)備(bèi)內部(bù)*的電磁(cí)波幹擾，而且能(néng)夠對溫度(dù)進(jìn)行及時(shí)的(dí)反饋，參考意義較(jiào)大。再(zài)加(jiā)之隨著科(kē)學技術的不斷發展(zhǎn)，高壓(yā)開(kāi)關設備的在綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)技(jì)術(shù)也(yě)逐(zhú)漸實(shí)現(xiàn)了信(xìn)息(xī)化及智能(néng)化，測(cè)量(liáng)偏差日(rì)益縮(suō)小(xiǎo)，及時性大大提高，促(cù)進(jìn)了我(wǒ)國電力係統(tǒng)安全(quán)管理效益。

　　2分析(xī)10kV高壓(yā)開(kāi)關設(shè)備(bèi)在綫(xiàn)測溫(wēn)的(dí)相關(guān)要(yào)求(qiú)

　　2.1測溫儀(yí)器(qì)應當具備高壓(yā)絕(jué)緣(yuán)性能

　　10kV高(gāo)壓開關設備在正常運行過程(chéng)中的(dí)其額定電壓為10kV，在(zài)進行測溫裝(zhuāng)置的安裝(zhuāng)時(shí)，需(xū)要(yào)在(zài)測溫裝置和(hé)接(jiē)收裝(zhuāng)置之(zhī)間(jiān)采取一定的(dí)隔離措施，如果(guǒ)不(bù)采(cǎi)取(qǔ)相應的高(gāo)壓絕緣措施(shī)，溫度信號(hào)的接受裝置和(hé)測溫裝置之(zhī)間(jiān)的電(diàn)壓處於高(gāo)壓狀(zhuàng)態(tài)，容易發生危(wēi)險事(shì)故。在實際的測溫過程中，對測溫裝置的高壓(yā)絕緣工作(zuò)是(shì)衡(héng)量(liáng)測溫技(jì)術的重要標準，也(yě)是測(cè)溫工(gōng)作(zuò)開展的前提(tí)。

　　2.2測(cè)溫過(guò)程(chéng)不(bù)能影(yǐng)響(xiǎng)開關(guān)設備功(gōng)能

　　10kV高(gāo)壓(yā)開(kāi)關(guān)設備(bèi)一般具(jù)有較為(wéi)復雜(zá)的內在結構(gòu)，由較多的(dí)元(yuán)件組合(hé)而(ér)成。不(bù)同的元件隻(zhī)有維持(chí)在恰當(dāng)的位(wèi)置才能保障(zhàng)整個(gè)開關設(shè)備(bèi)功能的充(chōng)分發(fā)揮。而基於(yú)上文(wén)所(suǒ)述內容(róng)可知，在開展(zhǎn)在綫測溫工作的(dí)過程中對測(cè)量儀(yí)器及(jí)接(jiē)收(shōu)儀(yí)器進(jìn)行阻斷(duàn)處理，而(ér)這一(yī)工(gōng)作的開展對(duì)高(gāo)壓開關(guān)設備(bèi)中(zhōng)的元(yuán)件(jiàn)造(zào)成影(yǐng)響，從(cóng)而妨礙開關(guān)設(shè)備正常功能(néng)的實現，因此(cǐ)在測(cè)溫(wēn)過程中(zhōng)注意(yì)不可移動開(kāi)關設備(bèi)元件(jiàn)，不(bù)可(kě)影(yǐng)響(xiǎng)其(qí)功(gōng)能。

　　2.3測溫(wēn)儀(yí)器(qì)應(yīng)當能夠適(shì)應運(yùn)行環(huán)境(jìng)

　　通(tōng)常情況下，10kV高壓開關(guān)設(shè)備(bèi)都被安(ān)置在封閉(bì)的開關櫃當中，其所處(chǔ)的環境溫度較(jiào)高，通風(fēng)性能(néng)較差，而且具(jù)有(yǒu)較(jiào)強的電(diàn)流(liú)及電磁波(bō)幹(gān)擾(rǎo)。所(suǒ)以為(wéi)了保障在(zài)綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)儀(yí)器測(cè)溫(wēn)功(gōng)能的(dí)穩定(dìng)發揮，在進行(háng)測溫(wēn)儀(yí)器的選(xuǎn)擇時應當對其(qí)耐熱性(xìng)及抗電(diàn)流(liú)及電(diàn)磁波幹(gān)擾性等性(xìng)能進(jìn)行檢測，由此以(yǐ)避免(miǎn)由於(yú)高(gāo)壓(yā)開(kāi)關設備所處環(huán)境所(suǒ)帶來(lái)的(dí)不(bù)良影(yǐng)響(xiǎng)製約在綫測溫效果的(dí)發揮。

　　3分(fēn)析10kV高(gāo)壓開(kāi)關設(shè)備(bèi)在(zài)綫(xiàn)測溫係(xì)統(tǒng)的設(shè)計方(fāng)案

　　3.1在綫測溫(wēn)係(xì)統設計原(yuán)理分(fēn)析(xī)

　　就在綫測溫係統的(dí)設(shè)計及(jí)運行原理而(ér)言(yán)，其(qí)主要利(lì)用的是(shì)10kV高(gāo)壓開關(guān)設備(bèi)在運(yùn)行使(shǐ)用(yòng)的過程中(zhōng)會散發(fā)溫度(dù)並(bìng)發(fā)出(chū)一定的(dí)信號，通(tōng)過(guò)溫(wēn)度測量儀器對設備(bèi)的溫(wēn)度(dù)進(jìn)行(háng)測量則(zé)可(kě)以(yǐ)得出相關(guān)溫度(dù)數據的(dí)原理(lǐ)。並在(zài)此基礎上將溫度測量(liáng)儀(yí)器與(yǔ)相關的數據傳輸係(xì)統進行連接，使(shǐ)得(dé)溫度測(cè)量儀器所測量出(chū)的(dí)溫度能(néng)夠實時(shí)地通(tōng)過(guò)有(yǒu)綫或(huò)者無綫的方式反饋給(gěi)高壓(yā)開關(guān)設備(bèi)的(dí)相關管理人(rén)員，以(yǐ)為(wéi)高壓開(kāi)關設(shè)備的管理提(tí)供參考依據。

　　3.2在(zài)綫(xiàn)測(cè)溫係統(tǒng)大致設計(jì)方(fāng)案

　　就(jiù)在綫測(cè)溫係(xì)統(tǒng)的具體設計來說(shuō)，需要(yào)配(pèi)備溫(wēn)度(dù)傳(chuán)感器(qì)，多(duō)路開(kāi)關及(jí)溫度接收(shōu)器(qì)等部件，並將溫度(dù)傳感(gǎn)器(qì)置(zhì)於整個(gè)係統的底部，與高壓開關設備中故障(zhàng)多(duō)發(fā)部位的耦合器進(jìn)行相應地連(lián)接(jiē)。在(zài)此基(jī)礎上，再將(jiāng)溫度傳感器與(yǔ)多(duō)路(lù)開關(guān)進行連(lián)接(jiē)，並通(tōng)過(guò)多路開關與(yǔ)溫(wēn)度(dù)接收器進行(háng)連(lián)接(jiē)，繼而(ér)通(tōng)過溫(wēn)度接收(shōu)器進行(háng)溫度(dù)數據(jù)的(dí)傳遞。需要注意的(dí)是(shì)，在(zài)整個(gè)安裝連(lián)接的過程中應(yīng)當做好(hǎo)絕(jué)緣處理，防止安全問(wèn)題(tí)的(dí)發(fā)生(shēng)。

　　4分(fēn)析(xī)10kV高壓開關設備(bèi)在綫(xiàn)測(cè)溫技術的具體(tǐ)類別(bié)

　　4.1光纖(xiān)光柵(zhà)測(cè)溫(wēn)技術

　　光纖光柵(zhà)測溫通過光(guāng)纖傳(chuán)感技術的設計，可(kě)以實現任意(yì)通(tōng)道的傳感(gǎn)器之(zhī)間的互換(huàn)，係統(tǒng)穩定性較好。這種(zhǒng)技術的後期維護簡(jiǎn)單，可以通過模塊的插拔實現變更。光纖光柵測(cè)溫(wēn)的(dí)精(jīng)度可以達(dá)到0.5攝氏度，溫(wēn)度分(fēn)辨率可以小於0.1攝(shè)氏度。在安裝過程中(zhōng)，傳感器(qì)如果安(ān)裝在(zài)斷路(lù)器(qì)靜觸(chù)頭(tóu)或母排上，需要變電站(zhàn)停(tíng)整段母(mǔ)綫間(jiān)隔，停(tíng)電安排(pái)受用(yòng)戶負荷(hé)限製(zhì)較大(dà)，後(hòu)期更(gēng)換(huàn)需要停(tíng)止(zhǐ)母綫上的全部負荷。

　　4.2無綫(xiàn)測溫技(jì)術

　　與(yǔ)光纖(xiān)光柵測溫技(jì)術(shù)相區別(bié)，無(wú)綫測溫技(jì)術(shù)的使用是(shì)以電子(zǐ)傳(chuán)感(gǎn)技術為基礎(chǔ)而的(dí)。整個(gè)測溫係(xì)統主要(yào)通過電池進行電(diàn)力(lì)的(dí)供(gōng)應，且(qiě)通(tōng)過(guò)無(wú)綫形式進行(háng)相(xiāng)關數據(jù)的(dí)傳播。就溫(wēn)度(dù)測量(liáng)精度而(ér)言，其較(jiào)光纖(xiān)光柵測溫(wēn)技術較(jiào)差，精度僅能(néng)達(dá)到1攝(shè)氏(shì)度，但(dàn)其後期(qī)更(gēng)換(huàn)較(jiào)為便(biàn)利，無(wú)需影(yǐng)響(xiǎng)整個(gè)母(mǔ)綫係(xì)統(tǒng)。另外，還(huán)需注(zhù)意(yì)的(dí)是，這種(zhǒng)溫(wēn)度測量儀(yí)器的(dí)耐(nài)用性(xìng)較低，且易受到開關(guān)櫃中的(dí)電(diàn)磁影響(xiǎng)。

　　4.3紅外測溫技術(shù)

　　紅(hóng)外測溫同樣是利用電(diàn)子式傳感技術，在(zài)設計(jì)時需要(yào)通電設計，數據的傳(chuán)輸(shū)也(yě)需要綫路的設(shè)計。紅外測溫的測溫精(jīng)度(dù)為(wéi)1攝(shè)氏(shì)度左(zuǒ)右，溫(wēn)度分(fēn)辨(biàn)率(shuài)為(wéi)0.1攝(shè)氏度，但(dàn)是，由於其(qí)傳(chuán)感通道是一一對(duì)應的，傳感器的(dí)互(hù)換性能(néng)較(jiào)差(chà)。紅外測溫技術(shù)很(hěn)容(róng)易(yì)受(shòu)到(dào)電(diàn)磁的幹(gān)擾，在(zài)長期(qī)的運行之(zhī)後，測溫的精(jīng)度會降低。當(dāng)測溫係(xì)統某(mǒu)一部分出(chū)現(xiàn)問題時，需要對(duì)整(zhěng)個(gè)測溫係統(tǒng)進(jìn)行更(gēng)新和(hé)更換。

　　5分(fēn)析(xī)10kV高壓(yā)開(kāi)關(guān)設(shè)備(bèi)在綫測(cè)溫(wēn)的特(tè)點

　　在傳統(tǒng)的高(gāo)壓開關設備的(dí)測溫工作中(zhōng)，一般是采用接(jiē)觸式的(dí)測溫方法(fǎ)，通(tōng)過測(cè)溫設備(bèi)與(yǔ)高壓開(kāi)關(guān)的(dí)直接(jiē)接觸達到對溫度(dù)的(dí)測(cè)量目的，這(zhè)種測(cè)量手段比(bǐ)較(jiào)粗糙(cāo)，所(suǒ)得到的數(shù)據(jù)誤差(chà)大(dà)，溫(wēn)度數據及時有效(xiào)性較差。在綫測溫時通(tōng)過無(wú)綫或(huò)是有(yǒu)綫測溫技術對(duì)高(gāo)壓(yā)開關(guān)設(shè)備進行(háng)溫度的(dí)測量，所(suǒ)獲(huò)得(dé)的(dí)溫度(dù)數(shù)據是實(shí)時(shí)數(shù)據，更有(yǒu)參考價(jià)值(zhí)。高壓(yā)開(kāi)關設(shè)備內都有*的(dí)電流(liú)和電(diàn)磁幹擾，自(zì)身的(dí)溫度也比(bǐ)較(jiào)高(gāo)，在綫測溫(wēn)技術(shù)和(hé)相(xiāng)關(guān)傳感器設(shè)備具有良(liáng)好(hǎo)的(dí)抗高(gāo)溫，抗電(diàn)磁幹擾能(néng)力，工作(zuò)性(xìng)能(néng)更加良(liáng)好。通(tōng)過(guò)對*技術的(dí)使(shǐ)用，在綫測溫(wēn)技術的(dí)自動(dòng)化水平不(bù)斷提(tí)高，溫(wēn)度(dù)誤差(chà)大大減小(xiǎo)，並進一步(bù)提高了高(gāo)壓開關設(shè)備測溫(wēn)係(xì)統(tǒng)的自動(dòng)化水(shuǐ)平，促進(jìn)了電(diàn)力係(xì)統的(dí)工(gōng)作(zuò)人員加(jiā)強對高壓(yā)開關設備的(dí)安(ān)全管理。

　　6安(ān)科(kē)瑞(ruì)無(wú)綫(xiàn)測溫係統

　　6.1係統結構

　　Acrel-2000T無(wú)綫(xiàn)測溫監(jiān)控係統(tǒng)通(tōng)過(guò)RS485總綫或以太網(wǎng)與(yǔ)間隔層(céng)的(dí)設(shè)備直接(jiē)進行通訊，係統設(shè)計(jì)遵循國(guó)際(jì)標準(zhǔn)Modbus-RTU，Modbus-TCP等(děng)傳輸規約，安(ān)全性，可(kě)靠(kào)性和開放(fàng)性(xìng)都(dū)得到了(liǎo)很大(dà)地提高(gāo)。該(gāi)係(xì)統(tǒng)具有遙(yáo)信(xìn)，遙(yáo)測(cè)，遙(yáo)控(kòng)，遙(yáo)調，遙(yáo)設，事件報警，曲(qū)綫(xiàn)，棒圖，報表(biǎo)和用(yòng)戶管理功(gōng)能，可(kě)以(yǐ)監(jiān)控(kòng)無綫測(cè)溫係統(tǒng)的(dí)設備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)況，實(shí)現快速報(bào)警響應(yīng)，預防嚴重(zhòng)故(gù)障發生(shēng)。

　　適(shì)合(hé)在泛在電力(lì)物聯網(wǎng)，鋼廠，化工(gōng)，水泥，醫院(yuàn)，機場，電廠(chǎng)，煤(méi)礦等廠(chǎng)礦企業，變(biàn)配電所(suǒ)等電力(lì)設備的(dí)溫度(dù)監測。

溫度在(zài)綫監(jiān)測係(xì)統結(jié)構圖

　　6.2係(xì)統功(gōng)能(néng)

　　測溫係(xì)統主機Acrel-2000T安裝(zhuāng)於值班監控(kòng)室(shì)，可以遠(yuǎn)程(chéng)監視(shì)係統內所有開(kāi)關(guān)設備運(yùn)行(háng)溫度(dù)狀態(tài)。係統(tǒng)具(jù)有(yǒu)以(yǐ)下主要(yào)功(gōng)能(néng)：

　　溫度(dù)顯(xiǎn)示(shì)：顯示配(pèi)電係統內每個(gè)測溫(wēn)點(diǎn)的實時值(zhí)，也可實現電腦(nǎo)WEB/手(shǒu)機(jī)APP遠程查看數(shù)據(jù)。

　　溫度曲(qū)綫：查看(kàn)每(měi)個測溫(wēn)點的(dí)溫度(dù)趨勢曲綫(xiàn)。

　　運(yùn)行報表(biǎo)：查(chá)詢及打(dǎ)印各測(cè)溫(wēn)點(diǎn)時間的(dí)溫度(dù)數(shù)據。

　　實時(shí)告警(jǐng)：係統(tǒng)能(néng)夠對各(gè)測(cè)溫(wēn)點(diǎn)異(yì)常溫度(dù)發(fā)出告警。係(xì)統具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音(yīn)報警(jǐng)功(gōng)能，能夠對(duì)所有事件發(fā)出語音告(gào)警，告警方(fāng)式(shì)有(yǒu)彈窗(chuāng)，語(yǔ)音告警等，還(huán)可(kě)以短信/APP推送告警消(xiāo)息(xī)，及時(shí)提醒值(zhí)班(bān)人員。

　　歷(lì)史事件查詢：能夠溫(wēn)度(dù)越限(xiàn)等事件(jiàn)記(jì)錄進(jìn)行存(cún)儲和(hé)管理，方便用戶對(duì)係(xì)統事件和(hé)報警進行(háng)歷史追溯，查詢(xún)統計，事故分(fēn)析(xī)等(děng)。

　　6.3係(xì)統硬(yìng)件配(pèi)置

　　溫度在(zài)綫(xiàn)監測(cè)係(xì)統主要由設備層(céng)的溫(wēn)度(dù)傳(chuán)感(gǎn)器和溫度(dù)采集(jí)/顯示(shì)單元(yuán)，通訊(xùn)層(céng)的邊緣計算網關以及站控層的測溫係(xì)統主(zhǔ)機組成，實現變(biàn)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)關鍵(jiàn)電氣部位(wèi)的溫度在綫(xiàn)監測。

　　7結語(yǔ)

　　總(zǒng)的(dí)來說，在(zài)綫測(cè)溫(wēn)技(jì)術的不斷優化對於保障(zhàng)10kV高壓(yā)開關設(shè)備的(dí)安全(quán)穩定(dìng)性具有(yǒu)重要(yào)意義(yì)，發(fā)展研究10kV高(gāo)壓開關設備的在綫測溫(wēn)技術，可(kě)以(yǐ)及時(shí)了解掌握高壓設(shè)備(bèi)的溫度(dù)情況(kuàng)，提(tí)升溫度(dù)測量(liáng)的準(zhǔn)確(què)性(xìng)和及(jí)時(shí)性(xìng)，並(bìng)形成高(gāo)壓設備溫(wēn)度(dù)測量(liáng)的自(zì)動化管理(lǐ)，給溫度(dù)監測(cè)人(rén)員提(tí)供正(zhèng)確的決策依(yī)據(jù)。在綫測(cè)溫技術(shù)的發展，對(duì)*我國(guó)電力係統的(dí)安全(quán)性(xìng)建(jiàn)設(shè)有重要(yào)的(dí)意義，有利於促(cù)進我國(guó)電力事(shì)業的(dí)安(ān)全(quán)發展。

　　參(cān)考(kǎo)文(wén)獻

　　[1]張(zhāng)曉東.10kV高(gāo)壓開(kāi)關設備的在(zài)綫測(cè)溫(wēn)技術探(tàn)析[J].科(kē)技(jì)風,2014(18):89.

　　[2]安科瑞企(qǐ)業微電(diàn)網設(shè)計與(yǔ)應(yīng)用手(shǒu)冊2020.06版．

　　[3]安(ān)科瑞用戶變(biàn)電站(zhàn)變(biàn)配(pèi)電(diàn)監(jiān)控(kòng)解決方(fāng)案2021.10