安科(kē)瑞(ruì) 劉(liú)邁(mài)

　　摘(zhāi)要
：35kV變電站作為(wéi)電力係(xì)統(tǒng)配(pèi)網環(huán)節(jié)的核心(xīn)節(jié)點，其高(gāo)壓開(kāi)關櫃(guì)，綫(xiàn)路(lù)接(jiē)頭等關鍵部位的溫(wēn)度(dù)異(yì)常是引(yǐn)發(fā)電(diàn)力事(shì)故的主(zhǔ)要(yào)誘(yòu)因之(zhī)一。本文(wén)結(jié)合安科(kē)瑞無(wú)綫測(cè)溫(wēn)係(xì)統的技(jì)術特(tè)點，圍(wéi)繞(rào)35kV變(biàn)電站(zhàn)溫度監測(cè)的(dí)實際(jì)需(xū)求，分(fēn)析(xī)安(ān)科瑞(ruì)無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫技術的應(yīng)用必(bì)要性與(yǔ)工(gōng)作(zuò)原(yuán)理(lǐ)，闡述係(xì)統在變電站(zhàn)的整體(tǐ)架構設計，軟硬件配置及現場應(yīng)用方案，並通過實際測試與運行驗(yàn)證(zhèng)其(qí)測溫(wēn)精度(dù)，故障預警及(jí)處置能(néng)力，為(wéi)35kV變(biàn)電站(zhàn)的智(zhì)能化(huà)溫度監(jiān)測與(yǔ)安(ān)全(quán)穩定(dìng)運行(háng)提供(gōng)實(shí)踐參考(kǎo)。

　　關(guān)鍵詞
：無綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)
；35kV變(biàn)電(diàn)站
；故障預警
；溫度監測(cè)

　　0引言

　　隨著(zhuó)電(diàn)力係統(tǒng)自動化(huà)，智(zhì)能化(huà)水平的(dí)不斷提(tí)升，35kV變電站作(zuò)為(wéi)工礦(kuàng)企業(yè)，城鎮(zhèn)配網(wǎng)的重要(yào)供電單元，其長期(qī)不(bù)間(jiān)斷運行(háng)的(dí)可靠性要求(qiú)日(rì)益提高(gāo)。變電站內(nèi)高壓開(kāi)關櫃，變(biàn)壓(yā)器，綫(xiàn)路(lù)接觸點等設備因老化，接(jiē)觸不良，負(fù)荷(hé)不均等(děng)問(wèn)題很容易(yì)出現異常(cháng)發(fā)熱，據(jù)統(tǒng)計我國約40%的電力(lì)事故由(yóu)高(gāo)壓設(shè)備(bèi)異常(cháng)發熱引(yǐn)發，輕則導致設(shè)備損(sǔn)壞，重(zhòng)則(zé)引(yǐn)發(fā)綫路短路，絕緣失(shī)效等(děng)嚴重事故(gù)。傳(chuán)統(tǒng)的(dí)離(lí)綫(xiàn)測溫，周(zhōu)期(qī)巡(xún)檢(jiǎn)方(fāng)式存在監測(cè)滯後，盲區多，精(jīng)度(dù)不足等(děng)問(wèn)題，已(yǐ)無(wú)法(fǎ)滿(mǎn)足(zú)變(biàn)電站智能化(huà)運(yùn)維的(dí)需(xū)求。

　　安科(kē)瑞無(wú)綫(xiàn)測溫係統(tǒng)憑借高絕緣性，高(gāo)穩(wěn)定(dìng)性，實時性(xìng)強，安裝便捷等特點(diǎn)，成為35kV變電(diàn)站(zhàn)溫度(dù)監測的優選方案。該係統(tǒng)融(róng)合(hé)了無綫(xiàn)傳感(gǎn)，物聯網(wǎng)通信(xìn)，大(dà)數據分(fēn)析等技術，可實(shí)現變(biàn)電(diàn)站關鍵(jiàn)測(cè)溫(wēn)點的不(bù)間斷數(shù)據(jù)采(cǎi)集，傳輸，分析(xī)及故障預警，有(yǒu)效彌(mí)補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)溫(wēn)方式的缺陷。本(běn)文(wén)結(jié)合(hé)35kV變(biàn)電(diàn)站的運(yùn)行(háng)特點(diǎn)，對(duì)安科(kē)瑞(ruì)無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)技術(shù)的(dí)現(xiàn)場應(yīng)用進行全(quán)方麵研究，為同類(lèi)變電站(zhàn)的溫度監測改造提(tí)供借(jiè)鑒。

　　1無(wú)綫測溫(wēn)技術應(yīng)用(yòng)必要性及(jí)工作原(yuán)理

　　1.1應用必要(yào)性(xìng)

　　35kV變電(diàn)站(zhàn)運行過程中(zhōng)，設備(bèi)負(fù)荷(hé)波(bō)動大(dà)，電磁場(cháng)環境復雜，開(kāi)關櫃內動(dòng)靜觸頭(tóu)，母(mǔ)綫(xiàn)接(jiē)頭等(děng)部(bù)位屬於溫度(dù)故障(zhàng)高發點，這些(xiē)部(bù)位空間(jiān)狹(xiá)小，不易巡檢(jiǎn)，一旦出現(xiàn)溫度(dù)異常(cháng)難以及(jí)時發(fā)現。安(ān)科瑞(ruì)無(wú)綫測(cè)溫係統針(zhēn)對(duì)變電站的(dí)運行痛(tòng)點，具(jù)備(bèi)體(tǐ)積小，抗幹(gān)擾(rǎo)性強，測溫(wēn)精(jīng)度高(gāo)，無綫傳輸免(miǎn)布(bù)綫(xiàn)等優勢，可(kě)直(zhí)接安裝(zhuāng)在高壓帶電(diàn)部(bù)位，實現無接觸(chù)式(shì)溫(wēn)度監測
；同時係統支(zhī)持(chí)多級(jí)故障預警，能(néng)在(zài)溫度(dù)達到警戒(jiè)值時通過聲(shēng)光，短信，平台推(tuī)送等方式及(jí)時報警，為故(gù)障處置爭取時間(jiān)，大幅降低(dī)設備熱故障(zhàng)引(yǐn)發的停電風險。

　　此外，安(ān)科瑞(ruì)無(wú)綫(xiàn)測溫係統可與(yǔ)變(biàn)電站原有監控(kòng)係統(tǒng)對接，實(shí)現數據共享與(yǔ)一(yī)體化(huà)運(yùn)維，減少人工(gōng)巡檢工作(zuò)量，提升(shēng)變電站運維(wéi)效率，符(fú)合電力係(xì)統智(zhì)能化(huà)，無(wú)人(rén)化的發(fā)展趨(qū)勢。

　　1.2核(hé)心工作(zuò)原(yuán)理

　　安(ān)科瑞(ruì)無綫測溫係統采(cǎi)用“溫度傳(chuán)感器(qì)+無綫(xiàn)采(cǎi)集(jí)終端(duān)+監(jiān)控平台(tái)"的(dí)三(sān)層架構設計(jì)，其核(hé)心(xīn)工作原理為
：通(tōng)過安裝在關鍵測溫點的(dí)無(wú)綫溫度(dù)傳感器，實時采集(jí)設備溫度(dù)數(shù)據並將模(mó)擬(nǐ)信號(hào)轉(zhuǎn)換(huàn)為數(shù)字信(xìn)號(hào)
；傳感器(qì)將數據傳輸至(zhì)就(jiù)近(jìn)的(dí)無綫(xiàn)采(cǎi)集(jí)終(zhōng)端，采集終(zhōng)端對數據(jù)進(jìn)行(háng)篩選後，通(tōng)過RS485，以(yǐ)太(tài)網等方式(shì)上傳(chuán)至(zhì)變電(diàn)站監控(kòng)平台或安科(kē)瑞Acrel-2000T無(wú)綫測(cè)溫監控(kòng)係(xì)統
；平台對接(jiē)收(shōu)的溫(wēn)度數(shù)據進(jìn)行(háng)實時(shí)顯(xiǎn)示(shì)，曲(qū)綫(xiàn)分(fēn)析(xī)，歷史(shǐ)存儲(chǔ)，當測溫(wēn)點(diǎn)溫度(dù)超(chāo)過預設(shè)閾值時，係(xì)統自動(dòng)觸發多級(jí)故障(zhàng)預警(jǐng)，並(bìng)定位故障位(wèi)置，指導(dǎo)運維人員(yuán)快(kuài)速處置。

　　係(xì)統的(dí)溫度(dù)傳感(gǎn)器(qì)采用無源(yuán)設(shè)計（如(rú)感應(yīng)取電，電池供電），無需外(wài)接(jiē)電源(yuán)，可(kě)直(zhí)接(jiē)安(ān)裝在(zài)35kV高壓(yā)設(shè)備(bèi)上，實現高壓隔離，保障設(shè)備及人員安(ān)全。

　　2無綫測溫(wēn)係(xì)統(tǒng)在(zài)35kV變(biàn)電(diàn)站(zhàn)的架構設計

　　結(jié)合35kV變電站(zhàn)的(dí)設(shè)備(bèi)布局與測溫需求，安(ān)科瑞(ruì)無綫測(cè)溫(wēn)係統(tǒng)的(dí)整(zhěng)體架構分(fēn)為前端(duān)信(xìn)號(hào)采(cǎi)集層，中(zhōng)端數(shù)據(jù)傳輸層(céng)，終(zhōng)端(duān)分(fēn)析診(zhěn)斷(duàn)層三(sān)個(gè)部(bù)分，三(sān)層架構協(xié)同工作(zuò)，實現溫(wēn)度監測(cè)的(dí)全流(liú)程閉環管(guǎn)理(lǐ)，架構設計(jì)契合(hé)35kV變(biàn)電站的(dí)現(xiàn)場工況(kuàng)，兼顧(gù)實(shí)用性(xìng)與(yǔ)擴展性。

　　2.1前(qián)端信號(hào)采集層

　　前(qián)端(duān)信號采(cǎi)集(jí)層是(shì)係統(tǒng)的感知終端，核心(xīn)由安科(kē)瑞無綫(xiàn)溫度(dù)傳感器(qì)組成，主要包括(kuò)ATE100係(xì)列，ATE400係列(liè)等(děng)型(xíng)號，可根(gēn)據測(cè)溫(wēn)點(diǎn)類(lèi)型(xíng)靈(líng)活(huó)選(xuǎn)型。

　　傳(chuán)感(gǎn)器直(zhí)接安(ān)裝在35kV變電(diàn)站的關(guān)鍵測(cè)溫點(diǎn)，每(měi)台(tái)高(gāo)壓(yā)開關櫃(guì)的(dí)A，B，C三相進綫(xiàn)端，出(chū)綫端，動靜觸(chù)頭均布置1個測溫(wēn)點，變(biàn)壓器(qì)高低(dī)壓側接頭，避(bì)雷(léi)器引(yǐn)綫等(děng)部位(wèi)按需布(bù)置，確(què)保測(cè)溫無(wú)盲區(qū)。安(ān)科瑞溫度傳(chuán)感器測(cè)溫範圍為-50℃~125℃，精(jīng)度可(kě)達(dá)±1℃，滿足(zú)35kV變(biàn)電站的測溫(wēn)精度(dù)要(yào)求
；傳感器外殼(ké)采用耐高溫(wēn)，高絕(jué)緣的(dí)工程(chéng)塑料(liào)，防護等級達(dá)IP67，可(kě)適(shì)應(yīng)開(kāi)關(guān)櫃內潮濕，高溫，強(qiáng)電(diàn)磁場(cháng)的(dí)惡劣環境。

　　2.2中(zhōng)端數據傳(chuán)輸層(céng)

　　中(zhōng)端數據傳輸(shū)層是係統的“數據(jù)中轉(zhuǎn)站(zhàn)"，由(yóu)安科瑞(ruì)無綫采(cǎi)集終(zhōng)端，通信網關組成，負責將(jiāng)前(qián)端傳感器采(cǎi)集(jí)的溫度數據進(jìn)行匯聚(jù)，轉(zhuǎn)換並上(shàng)傳。

　　無綫采集(jí)終端安(ān)裝(zhuāng)在開(kāi)關櫃(guì)附近(jìn)的(dí)低壓區域，每個(gè)終(zhōng)端可接入(rù)多(duō)台無(wú)綫溫度(dù)傳(chuán)感器(qì)，通過485接口，Modbus協議傳輸，滿(mǎn)足35kV變(biàn)電(diàn)站的設(shè)備布局(jú)需(xū)求。實現(xiàn)與(yǔ)變電站監控(kòng)平台，安科瑞(ruì)雲平(píng)台的對接，保障數據傳輸的(dí)兼(jiān)容(róng)性與穩定性(xìng)。

　　2.3終端(duān)分(fēn)析診斷(duàn)層

　　終端分析診斷層是係統(tǒng)的(dí)核(hé)心控製與決策單(dān)元(yuán)，由安科瑞Acrel-2000T無(wú)綫測溫(wēn)監(jiān)控係(xì)統，服(fú)務(wù)器(qì)，顯示終(zhōng)端(duān)組(zǔ)成，部署(shǔ)在變(biàn)電站監(jiān)控(kòng)室。

　　該(gāi)監控係統是安科瑞(ruì)專為電力(lì)設備溫度監(jiān)測(cè)研(yán)發的(dí)專用(yòng)軟件(jiàn)，支(zhī)持Windows，Linux係統(tǒng)，具(jù)備實(shí)時(shí)溫(wēn)度(dù)顯示(shì)，測溫點狀態監控(kòng)，溫(wēn)度曲綫分(fēn)析(xī)，歷史數(shù)據查(chá)詢，故(gù)障預(yù)警，報表生(shēng)成等功(gōng)能(néng)。係(xì)統可對(duì)所(suǒ)有測溫點進行(háng)可視(shì)化管(guǎn)理，以開關(guān)櫃(guì)為(wéi)單(dān)位展示A，B，C三相(xiāng)溫度數據，實(shí)時刷(shuā)新測(cè)溫值(zhí)
；支(zhī)持(chí)繪製(zhì)單(dān)測溫點或多測溫點的(dí)溫(wēn)度變化曲(qū)綫，便於分(fēn)析設(shè)備溫(wēn)度(dù)變化(huà)趨勢
；歷(lì)史數(shù)據存儲周(zhōu)期(qī)可(kě)達1年以上(shàng)，支持按時間(jiān)，櫃(guì)體(tǐ)編號(hào)，測溫(wēn)點類型等條(tiáo)件(jiàn)查詢(xún)，為設(shè)備狀態評估提(tí)供數據支(zhī)撐。

　　同時(shí)，係統支持自定義(yì)多(duō)級溫度閾值(zhí)（預警值，報警值(zhí)，跳閘值(zhí)），當(dāng)溫度(dù)達到預(yù)警(jǐng)值時(shí)，係統發(fā)出聲光預警(jǐng)
；達到報警值時，除(chú)現場(cháng)報(bào)警(jǐng)外，還可通過短信(xìn)，微信(xìn)公眾號推(tuī)送(sòng)報警信(xìn)息至(zhì)運維(wéi)人(rén)員(yuán)手機(jī)
；達到跳(tiào)閘值(zhí)時(shí)，可聯動變電站繼(jì)電保護裝置，實現(xiàn)自(zì)動(dòng)跳閘，防止事故擴大。係統還具備故(gù)障定位(wèi)功(gōng)能(néng)，報警時自動高亮顯(xiǎn)示(shì)故障(zhàng)櫃體及測(cè)溫點(diǎn)，明確(què)故(gù)障(zhàng)位(wèi)置(zhì)，提(tí)升故障處置(zhì)效(xiào)率(shuài)。

　　3安科瑞無綫測溫係統的軟(ruǎn)硬件配(pèi)置(zhì)與安裝

　　3.1硬(yìng)件(jiàn)配(pèi)置(zhì)及(jí)選型(xíng)

　　安(ān)科瑞無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫係(xì)統的(dí)硬(yìng)件配置遵循“適配性，高可靠性，易安裝(zhuāng)"原(yuán)則，結合(hé)35kV變(biàn)電站(zhàn)5台高壓(yā)開關櫃的(dí)測溫需(xū)求(qiú)，硬件配置及選型如(rú)下表所示
：

　　3.2軟(ruǎn)件(jiàn)配置及功(gōng)能

　　Acrel-2000T無綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)監(jiān)控(kòng)係統通過RS485總(zǒng)綫(xiàn)或以太(tài)網與間(jiān)隔(gé)層的設備直(zhí)接(jiē)進行通(tōng)訊，係統設計遵(zūn)循國際標準(zhǔn)Modbus-RTU，Modbus-TCP等傳輸規約(yuē)，安全性，可靠(kào)性和(hé)開放(fàng)性(xìng)都得(dé)到了(liǎo)很(hěn)大地(dì)提高。該係統具有遙信(xìn)，遙測(cè)，遙控，遙(yáo)調(tiáo)，遙(yáo)設，事件報警(jǐng)，曲(qū)綫，棒圖(tú)，報(bào)表和用(yòng)戶管理功能，可(kě)以(yǐ)監(jiān)控無(wú)綫測溫係統的設(shè)備運(yùn)行狀(zhuàng)況(kuàng)，實現快(kuài)速報(bào)警響應，預防嚴(yán)重故(gù)障(zhàng)發生(shēng)。

　　適(shì)合在(zài)泛在電力(lì)物聯網，鋼廠(chǎng)，化工，水(shuǐ)泥，醫院，機場，電(diàn)廠(chǎng)，煤(méi)礦等廠(chǎng)礦企業，變配電所(suǒ)等(děng)電力設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)。

溫(wēn)度在綫(xiàn)監測(cè)係(xì)統(tǒng)結構(gòu)圖(tú)

　　3.2.1溫(wēn)度(dù)顯示(shì)
：顯示配(pèi)電係(xì)統內每(měi)個測溫(wēn)點的實時值(zhí)，也可實現電腦(nǎo)WEB/手機(jī)APP遠程查(chá)看數據。

　　3.2.1溫度曲綫(xiàn)
：查看(kàn)每個(gè)測溫點(diǎn)的溫(wēn)度趨勢曲(qū)綫(xiàn)。

　　3.2.3運(yùn)行報(bào)表
：查詢(xún)及(jí)打(dǎ)印各(gè)測溫點時間(jiān)的溫(wēn)度數據。

　　3.2.4實時告警
：係統(tǒng)能(néng)夠(gòu)對各測溫(wēn)點異常(cháng)溫度(dù)發出(chū)告警(jǐng)。係(xì)統具有實時語音(yīn)報警功(gōng)能，能夠對所(suǒ)有事(shì)件發出(chū)語音(yīn)告警(jǐng)，告(gào)警方式(shì)有彈窗，語音(yīn)告(gào)警等(děng)，還(huán)可以短信/APP推送告警消息，及(jí)時(shí)提醒(xǐng)值(zhí)班(bān)人員。

　　3.2.5歷(lì)史(shǐ)事(shì)件(jiàn)查詢
：能(néng)夠溫(wēn)度(dù)越限等事件(jiàn)記錄進行(háng)存(cún)儲和管(guǎn)理，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶(hù)對(duì)係統(tǒng)事件和報警(jǐng)進行(háng)歷史追溯(sù)，查詢(xún)統計，事(shì)故分(fēn)析(xī)等。

3.3現場安(ān)裝要點

　　3.3.1.傳感器(qì)安裝
：無源傳感(gǎn)器(qì)通過(guò)卡(qiǎ)扣(kòu)，螺(luó)栓固(gù)定在開(kāi)關(guān)櫃動靜(jìng)觸(chù)頭，母綫(xiàn)接頭上，安裝(zhuāng)時保(bǎo)證傳感器與(yǔ)測溫點緊密接觸(chù)，避免(miǎn)間(jiān)隙影(yǐng)響測(cè)溫(wēn)精度(dù)
；傳(chuán)感器安(ān)裝位置(zhì)遠離強(qiáng)電磁場幹擾源，確保無綫(xiàn)信號傳(chuán)輸穩定
；

　　3.3.2.采集(jí)終端(duān)安裝(zhuāng)
：采集(jí)終(zhōng)端安(ān)裝在(zài)開關(guān)櫃(guì)旁的低壓(yā)配(pèi)電櫃(guì)內(nèi)，距離傳(chuán)感(gǎn)器(qì)的(dí)無(wú)綫傳輸距(jù)離不超(chāo)過150m，終端(duān)接(jiē)地(dì)良好，避免靜(jìng)電幹(gān)擾(rǎo)
；

　　3.3.3.通信(xìn)布綫(xiàn)
：采集終端與網關(guān)之(zhī)間采用RVSP2*1.5屏蔽雙絞綫布綫，屏(píng)蔽層單端(duān)接(jiē)地，減少電(diàn)磁(cí)幹擾(rǎo)
；網(wǎng)關(guān)與(yǔ)服(fú)務器之(zhī)間通過(guò)以(yǐ)太(tài)網連接，保(bǎo)障數(shù)據(jù)傳輸(shū)速(sù)率
；

　　3.3.4.係(xì)統調試(shì)
：安裝(zhuāng)完成(chéng)後，通(tōng)過配置(zhì)軟件對傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，采集終端(duān)進行地(dì)址分配(pèi)，參(cān)數(shù)設置，測試(shì)無綫(xiàn)信號(hào)強度，數(shù)據(jù)傳輸穩定性(xìng)
；逐(zhú)點(diǎn)校準測(cè)溫精度。

　　4結(jié)語

　　隨(suí)著電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)智能(néng)化的不斷發展，安科瑞(ruì)無綫(xiàn)測(cè)溫係統可進一步與(yǔ)人(rén)工智(zhì)能，大數(shù)據分(fēn)析技術融(róng)合，實現設(shè)備溫度故(gù)障的(dí)預(yù)判與趨勢(shì)分析，為(wéi)35kV變電(diàn)站的狀態(tài)檢修(xiū)，全生(shēng)命周期管(guǎn)理提(tí)供(gōng)數(shù)據支撐。該係(xì)統在35kV變電站的(dí)應用方案(àn)具有(yǒu)較強(qiáng)的推廣價值(zhí)，可廣(guǎng)泛(fàn)應用於工礦(kuàng)企(qǐ)業(yè)，城鎮配網等(děng)領域的35kV變(biàn)電站(zhàn)溫度監(jiān)測改造，為電力係統的(dí)智(zhì)能(néng)化(huà)運維提供(gōng)技術保障(zhàng)。

　　參(cān)考文(wén)獻

　　[1]吳聰勇(yǒng)。在綫測溫技(jì)術在35kV變電站的應用(yòng)[J].自(zì)動化(huà)應用(yòng)，2023(01):119-121.

　　[2]安(ān)科瑞(ruì)智能(néng)電(diàn)網用(yòng)戶(hù)端(duān)電力監控/電(diàn)能管(guǎn)理/電氣(qì)安(ān)全(quán)（產品報(bào)價(jià)手(shǒu)冊）2020.01版(bǎn)

　　[3]肖(xiāo)新祥，劉津文，陳進，等。高壓開(kāi)關櫃溫度監(jiān)測(cè)與(yǔ)診(zhěn)斷技術研究[J].自(zì)動化與(yǔ)儀(yí)器(qì)儀(yí)表，2020(11):131-136+140.

　　[4]劉(liú)世(shì)欣，劉(liú)誌(zhì)林，王(wáng)樂強，等。基於無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫的熱缺(quē)陷檢測(cè)係(xì)統在35kV開關櫃(guì)中的(dí)應用(yòng)[J].內(nèi)蒙古(gǔ)電力技(jì)術，2011,29(6):71-74.