安科瑞 劉(liú)邁(mài)

　　摘要：科技的進步，無(wú)綫測溫(wēn)係統在(zài)高(gāo)壓電(diàn)氣(qì)設備(bèi)上的應(yīng)用。電(diàn)力係統(tǒng)在(zài)運(yùn)行的過程(chéng)中(zhōng)會(huì)有大量(liáng)的熱量(liáng)產生(shēng)。而如何(hé)調控(kòng)整個係統(tǒng)的溫(wēn)度是(shì)電力(lì)發展過(guò)程中首(shǒu)先要解(jiě)決的(dí)問題(tí)。在變電(diàn)站(zhàn)中(zhōng)，由(yóu)於工作的(dí)特(tè)殊性，會(huì)涉及(jí)到(dào)許(xǔ)多重(zhòng)要的設(shè)備(bèi)，儀(yí)器。而這些設(shè)備(bèi)的(dí)造(zào)價較(jiào)高，且(qiě)大多使用(yòng)壽(shòu)命較長，在使用的過(guò)程(chéng)中很容易出現設備損壞(huài)的(dí)情(qíng)況(kuàng)。同時(shí)，由於在發電過程(chéng)中會(huì)產(chǎn)生(shēng)一(yī)定(dìng)的熱量，若(ruò)不能(néng)及時被疏(shū)散(sàn)，將會引起局部的溫度(dù)過高(gāo)，甚(shèn)至(zhì)引(yǐn)起火(huǒ)災，對(duì)員工和企業的生(shēng)命以(yǐ)及財產(chǎn)安全(quán)帶來嚴重的(dí)威脅(xié)。

　　關鍵詞(cí)：無綫測溫(wēn)係(xì)統(tǒng)；高壓電(diàn)氣(qì)；優勢(shì)；溫度(dù)傳感(gǎn)器

　　0引言

　　近年(nián)來得(dé)益於(yú)國家政策(cè)利(lì)好，風能(néng)，太陽(yáng)能等新(xīn)能(néng)源(yuán)發展(zhǎn)迅(xùn)速，裝(zhuāng)機(jī)容量與日(rì)俱增。其中(zhōng)風(fēng)電場建設需要(yào)大量高(gāo)低(dī)壓電氣設備，當由於製造(zào)質量(liáng)或安(ān)裝質量原因造(zào)成電氣設備節點(diǎn)接觸不(bù)良，形(xíng)成較大(dà)的接(jiē)觸電(diàn)阻(zǔ)時，在重負(fù)載(zǎi)下(xià)節(jié)點發熱可能會導致電(diàn)氣(qì)設(shè)備(bèi)的(dí)停(tíng)電(diàn)或燒(shāo)毀，給(gěi)生產運營造成極大的(dí)安(ān)全(quán)隱患和經濟損(sǔn)失(shī)。

　　1無綫(xiàn)測(cè)溫係(xì)統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析(xī)

　　無綫測(cè)溫係統(tǒng)就是(shì)可以(yǐ)自主，實(shí)時的對(duì)溫度(dù)進行監控，若發現(xiàn)溫(wēn)度過(guò)高(gāo)，便會(huì)給(gěi)工作(zuò)人(rén)員(yuán)傳(chuán)達(dá)信(xìn)息(xī)，好讓工(gōng)作(zuò)人員可(kě)以(yǐ)及時的調(tiáo)控(kòng)溫度(dù)。無綫測溫係統由實(shí)時監(jiān)測(cè)溫(wēn)度（溫度(dù)傳感器(qì)）和(hé)負責傳輸(shū)並(bìng)顯(xiǎn)示結(jié)果的(dí)兩個結構組(zǔ)成。其與以(yǐ)往常規的測(cè)溫係(xì)統(tǒng)相比(bǐ)，沒有(yǒu)具體(tǐ)的(dí)傳輸(shū)設(shè)備，優(yōu)勢在於(yú)利(lì)用無綫的方式將(jiāng)信息進行傳(chuán)達。溫(wēn)度傳感器(qì)所處(chǔ)的位(wèi)置(zhì)一般在電(diàn)纜接(jiē)頭(tóu)，高壓開關(guān)櫃，保險(xiǎn)絲等接口處，其(qí)能夠直(zhí)接檢(jiǎn)測(cè)此部分的(dí)溫度，之後(hòu)將(jiāng)監測(cè)的溫度結果借(jiè)助(zhù)無綫技術傳(chuán)輸，顯示(shì)在控製分(fēn)析(xī)器件(jiàn)中(zhōng)。此外(wài)，高(gāo)壓(yā)和低壓(yā)的各自(zì)工作部(bù)分需(xū)要采用(yòng)電氣(qì)隔(gé)離(lí)，以(yǐ)保(bǎo)證(zhèng)測(cè)溫係(xì)統(tǒng)的(dí)安全性(xìng)，規避漏(lòu)電(diàn)等(děng)危險事件的發生。而(ér)接收(shōu)信息的(dí)部分則需安置在(zài)特定(dìng)的位(wèi)置，並設置多個(gè)信(xìn)息傳(chuán)導(dǎo)通道(dào)，以便及(jí)時接收並顯現出所接收到(dào)的(dí)溫(wēn)度(dù)信(xìn)息。此(cǐ)外(wài)，因(yīn)為(wéi)接(jiē)收裝(zhuāng)置以及傳(chuán)導裝(zhuāng)置所涉(shè)及的(dí)種(zhǒng)類(lèi)以(yǐ)及數(shù)量較(jiào)多(duō)，所以還(huán)能(néng)夠(gòu)分(fēn)析(xī)處(chǔ)理溫(wēn)度有關的信息，然(rán)後利(lì)用無綫網(wǎng)絡(luò)將信息傳(chuán)導給(gěi)工作(zuò)人員(yuán)，進(jìn)而(ér)完成(chéng)對(duì)溫(wēn)度的實時監(jiān)控。

　　2 常見設(shè)備測(cè)溫技(jì)術

　　2.1光纖光(guāng)柵(zhà)測溫(wēn)

　　光纖(xiān)光柵測(cè)溫利(lì)用(yòng)光纖(xiān)材(cái)料的光(guāng)敏特(tè)性(xìng)在光(guāng)纖纖芯(xīn)的空(kōng)間相位光柵(zhà)進(jìn)行(háng)測(cè)溫(wēn)，通(tōng)過外界參量對(duì)光柵(zhà)中(zhōng)心(xīn)波長的(dí)調(tiáo)製(zhì)來獲(huò)取(qǔ)溫(wēn)度信息(xī)，是(shì)一種(zhǒng)波長(cháng)調製(zhì)型光纖(xiān)傳(chuán)感器(qì)。光(guāng)纖光(guāng)柵測溫(wēn)具有抗(kàng)電磁幹(gān)擾，可靠(kào)性(xìng)高(gāo)，占用體積(jī)小等優點；缺點(diǎn)是(shì)價(jià)格高，安裝要求(qiú)高(gāo)（尤其(qí)在開(kāi)關櫃(guì)內(nèi)光纖彎(wān)曲有限製），采用有綫方(fāng)式會(huì)影響開(kāi)關(guān)櫃(guì)本(běn)身(shēn)的(dí)絕(jué)緣結構，有一(yī)定(dìng)的(dí)不(bù)安(ān)全(quán)因(yīn)素(sù)。

　　2.2紅外熱成像測溫

　　紅(hóng)外(wài)熱(rè)成像測溫是通(tōng)過吸收待測物體輻射(shè)的紅(hóng)外(wài)能(néng)量進行溫度(dù)測量，也(yě)是(shì)電氣設備日常(cháng)巡(xún)檢(jiǎn)測(cè)溫的(dí)常(cháng)用技術。該技術(shù)利用物體的溫(wēn)度越高(gāo)，釋(shì)放的紅外能量越(yuè)多(duō)原(yuán)理(lǐ)，采用紅外(wài)探(tàn)測器(qì)，光(guāng)學(xué)成像(xiàng)儀等(děng)器件對(duì)物(wù)體(tǐ)的紅(hóng)外(wài)熱像(xiàng)進行掃(sǎo)描，將紅外光(guāng)信號轉換為(wéi)電信(xìn)號後處(chǔ)理放大，轉(zhuǎn)換為標準的圖(tú)像(xiàng)信(xìn)號(hào)顯示(shì)在監測屏(píng)幕(mù)上。該技術是非接觸測溫(wēn)，安全(quán)性高，測(cè)量速(sù)度快，靈敏度(dù)高，不(bù)受電磁幹(gān)擾；缺(quē)點(diǎn)是易受光(guāng)照環境幹擾，需(xū)要專業人(rén)員操(cāo)作儀(yí)器(qì)，儀器價(jià)格高(gāo)且不能監測設備內部(bù)溫度等(děng)。

　　3局(jú)放監測(cè)

　　當絕緣(yuán)材(cái)質(zhì)發(fā)生局(jú)部放電(diàn)時，放(fàng)電(diàn)效應(yīng)會對周(zhōu)圍(wéi)材(cái)質進行不斷侵蝕，最終(zhōng)導致整個絕緣係統的失效(xiào)，進而(ér)對電網係(xì)統的(dí)安全運(yùn)行(háng)造成(chéng)威(wēi)脅。因(yīn)此(cǐ)必(bì)須了(liǎo)解(jiě)好(hǎo)局部放電(diàn)的產生原理(lǐ)和類(lèi)型，利用(yòng)合適(shì)的檢測方(fāng)法對(duì)其(qí)檢(jiǎn)測(cè)，做好預(yù)防工作，避(bì)免發生嚴(yán)重(zhòng)事(shì)故。局部放電監(jiān)測主(zhǔ)要通過(guò)暫(zàn)態對(duì)地(dì)電壓監(jiān)測和(hé)超聲法監測(cè)兩(liǎng)種方式(shì)綜合判(pàn)斷。（1）暫態地電壓(yā)監(jiān)測原理(lǐ)：當(dāng)局(jú)部放(fàng)電(diàn)活動(dòng)出現在高壓配電(diàn)盤當中時(shí)，它(tā)會產生無(wú)綫電(diàn)頻率範圍內(nèi)的電(diàn)磁波(bō)，它可(kě)以通過(guò)金屬外殼上的(dí)開孔(kǒng)，從配電盤內泄漏到外表(biǎo)麵。這些開(kāi)孔(kǒng)可以是外殼或(huò)密(mì)封(fēng)墊(diàn)圈或其它絕(jué)緣部(bù)件(jiàn)周(zhōu)圍(wéi)的(dí)間(jiān)隙。當電磁波傳播到配電(diàn)盤外麵(miàn)時，它(tā)會在接(jiē)地的金屬外(wài)殼上對(duì)地產生暫態電壓。暫態(tài)地電壓(TEV)在(zài)幾(jī)個毫伏(fú)至幾伏(fú)的範圍(wéi)內(nèi)，存(cún)在(zài)時間很(hěn)短(duǎn)，隻(zhī)有幾個(gè)納(nà)秒的上升(shēng)時(shí)間。可以在配電盤正在工作(zuò)時，將探頭(tóu)放(fàng)在配電盤(pán)的(dí)表麵(miàn)，采(cǎi)用(yòng)這(zhè)種非侵入方式來檢測局(jú)部放電(diàn)活(huó)動。（2）超(chāo)聲法監(jiān)測(cè)原理(lǐ)：介(jiè)質(zhì)發(fā)生(shēng)局部(bù)放電時，其瞬間釋(shì)放的能量(liáng)使分子(zǐ)間(jiān)產生(shēng)劇烈碰撞，並(bìng)在宏觀(guān)上(shàng)形成一種壓力產(chǎn)生(shēng)超(chāo)聲(shēng)波脈衝，此時局(jú)部(bù)放電源如同一個聲源，向(xiàng)外發出(chū)超(chāo)聲波(bō)。由於放(fàng)電(diàn)持(chí)續時間很短，所(suǒ)以(yǐ)其發(fā)射的(dí)聲(shēng)源頻譜很寬(kuān)，可以達(dá)到數(shù)百(bǎi)千(qiān)赫茲，另(lìng)外(wài)由於(yú)超聲波波長(cháng)較短(duǎn)，因(yīn)此(cǐ)它(tā)的方(fāng)向(xiàng)性較(jiào)強，從而(ér)它的能量較為集中，可(kě)以(yǐ)從(cóng)配(pèi)電盤縫(féng)隙(xì)處(chǔ)檢測到(dào)有(yǒu)效的超聲信(xìn)號(hào)，進(jìn)行(háng)對(duì)局部放(fàng)電(diàn)的(dí)診斷。利用以上(shàng)兩(liǎng)個(gè)基(jī)本(běn)原理製(zhì)成(chéng)的監測(cè)傳感器(qì)，能(néng)有效實(shí)現對(duì)局部(bù)放電的實(shí)時監(jiān)測。

　　4安(ān)科(kē)瑞(ruì)無(wú)綫測(cè)溫(wēn)係統

　　4.1係統結(jié)構

　　Acrel-2000T無綫測(cè)溫監控(kòng)係統通(tōng)過RS 485總綫(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的(dí)設備直接(jiē)進(jìn)行(háng)通訊(xùn)，係(xì)統(tǒng)設計遵(zūn)循(xún)國(guó)際標準Modbus-RTU，Modbus-TCP等(děng)傳(chuán)輸(shū)規(guī)約(yuē)，安全性(xìng)，可(kě)靠(kào)性和開(kāi)放(fàng)性都得(dé)到了極(jí)大地提(tí)高。該係(xì)統具(jù)有遙信，遙測，遙(yáo)控(kòng)，遙調(tiáo)，遙設(shè)，事件報(bào)警，曲(qū)綫，棒(bàng)圖(tú)，報表(biǎo)和(hé)用(yòng)戶管理功能，可(kě)以(yǐ)監控無綫測(cè)溫係統的(dí)設備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)況，實現快速(sù)報警響(xiǎng)應，預防(fáng)嚴重故障(zhàng)發(fā)生(shēng)。

溫度在綫監(jiān)測(cè)係(xì)統(tǒng)結構圖

　　4.2係統功能

　　測溫係(xì)統主(zhǔ)機(jī)Acrel-2000T安(ān)裝於(yú)值班(bān)監控(kòng)室，可以遠(yuǎn)程監視係統(tǒng)內所有(yǒu)開關設(shè)備(bèi)運行(háng)溫(wēn)度狀態(tài)。係統具(jù)有以下(xià)主(zhǔ)要功能(néng)：

　　溫(wēn)度顯示(shì)：顯(xiǎn)示配(pèi)電係統內(nèi)每個(gè)測(cè)溫點的實時(shí)值(zhí)，也(yě)可實(shí)現(xiàn)電(diàn)腦(nǎo)WEB/手機APP遠程(chéng)查看(kàn)數據。

　　溫(wēn)度(dù)曲(qū)綫(xiàn)：查看(kàn)每(měi)個測(cè)溫點的溫(wēn)度趨勢(shì)曲綫。

　　運行報表：查(chá)詢及打(dǎ)印(yìn)各(gè)測溫點指(zhǐ)定(dìng)時間(jiān)的溫(wēn)度數據。

　　實時告警：係(xì)統能(néng)夠對各測溫點異常溫度(dù)發(fā)出(chū)告(gào)警。係統(tǒng)具有實時語音報(bào)警(jǐng)功(gōng)能(néng)，能夠對(duì)所(suǒ)有(yǒu)事(shì)件發(fā)出語音(yīn)告警，告警方(fāng)式有(yǒu)彈窗(chuāng)，語(yǔ)音告(gào)警等，還可以短(duǎn)信/APP推送告警(jǐng)消息，及時提醒值(zhí)班人員(yuán)。

　　歷史(shǐ)事件查詢(xún)：能夠溫度越限(xiàn)等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方(fāng)便用戶對係(xì)統事件(jiàn)和報(bào)警進(jìn)行歷(lì)史追溯(sù)，查詢統計(jì)，事故(gù)分析等。

　　4.3係(xì)統硬件配置

　　溫度在綫監(jiān)測(cè)係統主(zhǔ)要(yào)由設備(bèi)層的(dí)溫(wēn)度傳感(gǎn)器(qì)和(hé)溫度(dù)采(cǎi)集(jí)/顯示(shì)單元，通(tōng)訊層(céng)的(dí)邊(biān)緣計(jì)算(suàn)網關以(yǐ)及(jí)站(zhàn)控(kòng)層(céng)的(dí)測(cè)溫(wēn)係(xì)統主機組成，實現(xiàn)變配(pèi)電係統(tǒng)關(guān)鍵電(diàn)氣(qì)部位的(dí)溫(wēn)度在綫監測。

　　5結(jié)束(shù)語

　　通過基無綫測(cè)溫係統在(zài)高壓(yā)電(diàn)氣(qì)設(shè)備上(shàng)的應(yīng)用應用，可以提(tí)前發(fā)現關鍵節點(diǎn)溫度異(yì)常隱(yǐn)患(huàn)，避免(miǎn)隱患(huàn)發展(zhǎn)成(chéng)故(gù)障造(zào)成設(shè)備(bèi)和發電(diàn)量(liáng)損失，同(tóng)時極大地減輕(qīng)了運維人(rén)員的勞動強度，提(tí)高(gāo)了運(yùn)維效(xiào)率。

　　參(cān)考文獻：

　　[1]李(lǐ)運(yùn)甲(jiǎ),陳川,關桐,鞠(jū)登峰(fēng),郭經紅.基(jī)於柔(róu)性(xìng)電阻(zǔ)式溫(wēn)度(dù)傳感器(qì)的GIS無(wú)綫測溫(wēn)係(xì)統(tǒng)[J/OL].中國(guó)測(cè)試:1-7[2022-01-28].

　　劉賓(bīn).無綫測溫技術在(zài)高壓(yā)係(xì)統中(zhōng)的應用(yòng)[J].新(xīn)型(xíng)工業(yè)化，2021,11(08):31-32.

　　安(ān)科瑞(ruì)企業(yè)微電網設(shè)計與(yǔ)應用(yòng)手(shǒu)冊2020.06版(bǎn)．

　　[4] 安(ān)科(kē)瑞用(yòng)戶變電(diàn)站(zhàn)變配電(diàn)監控(kòng)解(jiě)決(jué)方(fāng)案(àn)2021.10