摘要(yào)：全封閉(bì)式(shì)高壓(yā)開(kāi)關櫃在配電(diàn)網中大量(liáng)使(shǐ)用(yòng)，運行可靠性(xìng)得以(yǐ)大幅(fú)提高，由於高(gāo)壓開(kāi)關櫃全封(fēng)閉(bì)的(dí)特點(diǎn)及無(wú)人(rén)值(zhí)守運行(háng)模式給日常巡視(shì)工作帶(dài)來了困難，尤(yóu)其(qí)櫃(guì)內一次(cì)電氣接(jiē)頭(tóu)的(dí)發(fā)熱不(bù)易及時發現，易造成(chéng)故(gù)障範圍的擴大，通過(guò)對高壓開(kāi)關櫃在(zài)綫(xiàn)測溫方(fāng)案探討(tǎo)分析(xī)，提出(chū)了一(yī)種全(quán)新的測(cè)溫(wēn)方案(àn)，以滿(mǎn)足不(bù)同現(xiàn)場(cháng)條(tiáo)件的需求(qiú)。

關鍵詞：接頭(tóu)發熱 測溫 傳輸方式 探(tàn)討

0引(yǐn)言

目(mù)前(qián)隨著全封閉式(shì)高(gāo)壓開關櫃在(zài)10kV係統電網中的大量使(shǐ)用，對其可(kě)靠(kào)性也(yě)提(tí)出了(liǎo)更(gēng)高(gāo)的(dí)要(yào)求，然(rán)而(ér)在長期的運行中開(kāi)關櫃(guì)內部電(diàn)氣接(jiē)頭的(dí)異常(cháng)發熱已成(chéng)為(wéi)影(yǐng)響開關櫃安全(quán)運行眾(zhòng)多因素中(zhōng)常(cháng)見的問(wèn)題(tí)。針(zhēn)對(duì)目前高壓(yā)設備溫度監(jiān)測(cè)的現狀(zhuàng)，高(gāo)壓(yā)電氣接(jiē)點溫度在(zài)綫監(jiān)測係統解(jiě)決(jué)了(liǎo)在常規(guī)的溫度監測(cè)手(shǒu)段中所遇到的問題，為避免高壓電氣(qì)設備(bèi)事故起到(dào)了(liǎo)很(hěn)好的預警作用(yòng)。

1高壓(yā)開(kāi)關櫃(guì)電(diàn)氣(qì)接(jiē)頭測(cè)溫方(fāng)法(fǎ)存(cún)在(zài)的問題

1.1 紅(hóng)外測溫(wēn)法(fǎ)

紅(hóng)外測(cè)溫是(shì)非(fēi)接(jiē)觸式測(cè)溫(wēn)方(fāng)式(shì)，即利(lì)用紅(hóng)外綫(xiàn)點(diǎn)溫儀通(tōng)過對全(quán)封閉式(shì)高壓開關(guān)櫃櫃門上(shàng)的巡視玻(bō)璃(lí)看窗進(jìn)行(háng)測溫(wēn)，但(dàn)由(yóu)於(yú)玻(bō)璃的反(fǎn)射作用(yòng)，造(zào)成測溫誤(wù)差(chà)較大，因此該測溫方(fāng)法是不可(kě)行的(dí)。針對此問(wèn)題將玻璃(lí)看窗(chuāng)換成價格昂貴的(dí)紅外綫玻璃看(kàn)窗(chuāng)，解決現(xiàn)場(cháng)的(dí)測溫問題，但卻(què)無法(fǎ)實現遠傳(chuán)，不利於(yú)集控(kòng)站實(shí)時監測。

1.2 無綫測溫(wēn)法

將(jiāng)無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫探頭(tóu)固定(dìng)在封閉櫃(guì)內待測(cè)溫的(dí)電(diàn)氣接(jiē)頭(tóu)上(shàng)，無綫(xiàn)接收(shōu)裝置則(zé)放置在櫃外，實(shí)現(xiàn)了(liǎo)無綫實時(shí)測溫，並(bìng)能夠進行(háng)後台監(jiān)控。該測(cè)溫(wēn)方法(fǎ)的(dí)缺點是(shì)：封(fēng)閉式(shì)開(kāi)關(guān)櫃(guì)內(nèi)的(dí)運行環(huán)境十(shí)分(fēn)惡(è)劣(liè)，電磁幹擾嚴重(zhòng)，由於高壓開關(guān)櫃各隔室(shì)除電(diàn)纜室玻璃(lí)看(kàn)窗(chuāng)外(wài)均(jūn)采(cǎi)用金(jīn)屬擋(dǎng)板(bǎn)進(jìn)行密(mì)封處(chǔ)理，降低了(liǎo)無綫(xiàn)測溫設備數據(jù)傳(chuán)輸度(dù)和可靠(kào)性，測(cè)溫探(tàn)頭內電池(chí)的(dí)無綫(xiàn)發功(gōng)率比(bǐ)較小，抗(kàng)電磁幹擾差，也會導致(zhì)測(cè)溫數據傳輸(shū)出(chū)現錯誤(wù)。

1.3 光纖(xiān)光柵傳感器

該(gāi)設備抗電磁(cí)幹擾，抗腐蝕(shí)，耐(nài)高溫以(yǐ)及信(xìn)號(hào)衰減(jiǎn)比(bǐ)較(jiào)小，質輕(qīng)，集信息(xī)傳(chuán)感(gǎn)與(yǔ)傳輸(shū)於(yú)一(yī)身等(děng)，有(yǒu)效(xiào)解決(jué)常規檢(jiǎn)測技(jì)術(shù)中(zhōng)無(wú)法解決(jué)的測量難題，但(dàn)是由(yóu)於一個測(cè)溫點的價(jià)格就高達3000元(yuán)以(yǐ)上(shàng)，因此在(zài)變(biàn)電站中推廣應用受(shòu)到(dào)一(yī)定的製約。為解(jiě)決高壓(yā)開(kāi)關(guān)觸頭處(chǔ)於高(gāo)電壓(yā)，高溫(wēn)度，強磁場的(dí)電(diàn)磁(cí)幹(gān)擾環境中，實現(xiàn)對觸(chù)頭的(dí)測(cè)溫及測溫裝置(zhì)造(zào)價成(chéng)本(běn)過高(gāo)不(bù)易大(dà)麵(miàn)積推等(děng)問題，各廠家及科研(yán)機構(gòu)主(zhǔ)要(yào)針對(duì)無綫測(cè)溫(wēn)方法中的信號傳輸頻率，抗幹(gān)擾性進行了(liǎo)研(yán)究，為(wéi)在綫測溫方(fāng)法的(dí)多樣性提(tí)供了現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

2高壓開(kāi)關(guān)櫃(guì)超溫遠程(chéng)報警係(xì)統

超溫遠(yuǎn)程報警係統從功(gōng)能(néng)角度可(kě)以(yǐ)分(fēn)成三部分：用(yòng)於(yú)監測被測(cè)電(diàn)氣接頭溫(wēn)度的(dí)溫(wēn)度(dù)采集(jí)模(mó)塊，用(yòng)於(yú)接收電氣接頭(tóu)溫(wēn)度報警(jǐng)的紅(hóng)外(wài)接(jiē)收模(mó)塊(kuài)，用(yòng)於(yú)查看報警信息及(jí)其功能設置的(dí)顯(xiǎn)示(shì)終端模(mó)塊(kuài)及(jí)後(hòu)台監控係統。

2.1 溫度采集模(mó)塊的組(zǔ)成

由溫(wēn)度傳感器(qì)，單片機，紅(hóng)外發射(shè)器，電池等(děng)元器(qì)件組(zǔ)成(chéng)。通過模塊內的(dí)單片機可(kě)實(shí)現溫度監(jiān)測(cè)，電池(chí)電壓(yā)檢(jiǎn)測以及通過與顯(xiǎn)示終端(duān)模(mó)塊(kuài)的(dí)對答(dá)功(gōng)能(néng)，實(shí)現每一個溫度采集模塊ID地(dì)址的配(pèi)置(zhì)。溫度(dù)采集模塊固(gù)定在待監(jiān)測的(dí)三(sān)相電纜終端接(jiē)頭附件(jiàn)的(dí)金屬導(dǎo)電體上，在監測(cè)到(dào)電氣(qì)接(jiē)頭的溫(wēn)度(dù)達(dá)到(dào)報警溫度(dù)閥值(zhí)時(shí)（溫(wēn)度(dù)閥值設(shè)為(wéi)70°），啟動(dòng)單(dān)片機(jī)將配置的ID地址(zhǐ)及(jí)溫(wēn)度數據組(zǔ)合後編碼調(tiáo)製(zhì)通過紅外發(fā)射(shè)器(qì)進(jìn)行紅外(wài)數(shù)據傳輸(shū)。

2.2 紅外接收模塊的組成(chéng)

由單(dān)片(piàn)機(jī)，紅外收發(fā)器，485通(tōng)訊(xùn)等元(yuán)器(qì)件(jiàn)組(zǔ)成(chéng)。可實現(xiàn)溫度(dù)報警信(xìn)號(hào)的(dí)紅外(wài)數據接收(shōu)，接收到的數據信號經單片機解碼後(hòu)通(tōng)過(guò)485通(tōng)訊接口(kǒu)傳(chuán)輸(shū)到顯示(shì)終端模(mó)塊。接(jiē)收模塊(kuài)的(dí)外(wài)殼(ké)采(cǎi)用磁(cí)吸(xī)設(shè)計，可方便地(dì)吸附在金屬(shǔ)櫃(guì)體(tǐ)的內(nèi)部，確(què)保接收的靈敏(mǐn)性。

2.3 顯(xiǎn)示(shì)終(zhōng)端模塊(kuài)組(zǔ)成

顯(xiǎn)示終(zhōng)端模塊主要(yào)由終端單(dān)片機，液(yè)晶屏(píng)，設(shè)置按鍵，LED顯示及(jí)485通訊接口，電源(yuán)，繼(jì)電(diàn)器(qì)等元器件組(zǔ)成(chéng)。紅(hóng)外(wài)接收模塊接(jiē)收到的數據信(xìn)號通過(guò)485通訊(xùn)接(jiē)口傳(chuán)輸到顯(xiǎn)示終(zhōng)端(duān)模塊內(nèi)的(dí)單(dān)片機上去(qù)控製相應的(dí)LED燈顯示，起到指明某個電氣接頭(tóu)監測(cè)點(diǎn)發熱的作用。同(tóng)時(shí)啟(qǐ)動繼(jì)電器輸出(chū)開出(chū)量用於給上(shàng)位(wèi)機(jī)上傳(chuán)報警信號。

2.4 溫(wēn)度采(cǎi)集(jí)模(mó)塊(kuài)的(dí)紅外遙控(kòng)編(biān)碼傳(chuán)輸協議

溫(wēn)度采集模塊的編碼(mǎ)調(tiáo)製采用NEC編碼傳輸協(xié)議，其(qí)特(tè)點：8位地址和8位命(mìng)令(líng)，為(wéi)提高(gāo)可(kě)靠性(xìng)，地址(zhǐ)和命令(líng)都分別傳輸2次，第(dì)2次為(wéi)反碼(mǎ)傳(chuán)輸(shū)。脈(mài)衝間隔調(tiáo)製：38kHz載(zǎi)波(bō)頻(pín)率；每一位(wèi)時間為1.12ms（0）或2.25ms（1），調製采用(yòng)脈衝(chōng)間(jiān)隔時(shí)間調(tiáo)製(zhì)每(měi)一(yī)位。每一個脈(mài)衝都是560uS長(cháng)度的(dí)38kHz載(zǎi)波脈衝(chōng)，占空(kōng)比為1/4或1/3（約(yuē)21個周(zhōu)期），邏輯(jí)1：2.25ms，邏輯(jí)0：1.12ms，實(shí)現(xiàn)高壓(yā)櫃(guì)內每個溫度(dù)采集(jí)器模塊(kuài)地址(zhǐ)的(dí)準確性(xìng)。

2.5 溫度采(cǎi)集模塊(kuài)ID地(dì)址的(dí)配置

長按溫度采集(jí)模塊上的(dí)按鍵開(kāi)關(guān)3s以上(shàng)，給溫度(dù)傳(chuán)感(gǎn)器單片機(jī)輸入(rù)高電平(píng)信號，單片機芯片采用NEC紅外(wài)遙控協(xié)議(yì)調(tiáo)製(zhì)成(chéng)38kHZ載波頻(pín)率(shuài)輸入(rù)到紅外(wài)綫(xiàn)發射(shè)器上，紅外接(jiē)收(shōu)模塊上的紅(hóng)外(wài)接收器接收(shōu)到這個紅(hóng)外(wài)發(fā)射信號後，通過(guò)紅外接(jiē)收器內(nèi)部(bù)電路對調製信(xìn)號進(jìn)行解(jiě)調比(bǐ)較(jiào)後輸(shū)出高低(dī)電平，還原(yuán)出發射(shè)端的信(xìn)號(hào)波(bō)形後輸送(sòng)給紅外接(jiē)收(shōu)模塊(kuài)內(nèi)部的(dí)接收(shōu)頭(tóu)單片機芯片(piàn)，接收頭(tóu)單片(piàn)機(jī)芯(xīn)片(piàn)隨機產(chǎn)生8位2進製(zhì)ID地(dì)址信號後(hòu)采用NEC協議進行(háng)編碼調製輸出(chū)給(gěi)紅外發射器，溫(wēn)度(dù)采(cǎi)集模(mó)塊上的(dí)紅(hóng)外接收器(qì)接(jiē)收到這(zhè)個信(xìn)號後(hòu)經(jīng)解(jiě)碼(mǎ)輸(shū)入到(dào)溫(wēn)度采(cǎi)集(jí)模(mó)塊(kuài)上的(dí)單片機芯片上存入這個ID地(dì)址，至此這(zhè)個溫度采集模塊(kuài)有了(liǎo)準確性(xìng)ID地址(zhǐ)，為顯(xiǎn)示(shì)終(zhōng)端識別這(zhè)個(gè)溫度(dù)采集(jí)模(mó)塊(kuài)提供(gōng)了先(xiān)決(jué)條件，

3安裝應用

溫度采(cǎi)集器(qì)模塊通(tōng)過矽膠(jiāo)綁帶方式將(jiāng)溫度(dù)傳感器(qì)的(dí)感溫(wēn)麵(miàn)直(zhí)接(jiē)貼合固定在被(bèi)測(cè)A，B，C三(sān)相電氣接(jiē)頭上待(dài)測(cè)電(diàn)氣(qì)接頭附近的金屬導電體(tǐ)表麵(miàn)上。

紅(hóng)外(wài)接(jiē)收模塊(kuài)的外(wài)殼(ké)具有磁(cí)吸功(gōng)能，可(kě)吸(xī)附在(zài)高壓(yā)開(kāi)關櫃的(dí)內壁(bì)上可方(fāng)便(biàn)紅(hóng)外接(jiē)收角(jiǎo)度(dù)的調(tiáo)整。

顯示終端(duān)模塊(kuài)安(ān)裝(zhuāng)在(zài)高壓櫃儀(yí)表(biǎo)室(shì)內(nèi)，由(yóu)櫃(guì)內電(diàn)源(yuán)提供(gōng)工(gōng)作電源(yuán)，開(kāi)出(chū)量(liáng)端子與綜合保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)開入量端子連接（圖1）。

4安(ān)科(kē)瑞溫(wēn)度在(zài)綫監(jiān)測(cè)係統(tǒng)解決(jué)方案

4.1概(gài)述

電氣接點(diǎn)在(zài)綫測(cè)溫(wēn)裝置適用於(yú)高(gāo)低(dī)壓(yā)開關櫃內電纜接(jiē)頭，斷路器(qì)觸(chù)頭(tóu)，刀(dāo)閘開關，高壓(yā)電纜中間頭，幹(gān)式變(biàn)壓器，低(dī)壓大(dà)電流等(děng)設(shè)備(bèi)的溫度(dù)監測，防(fáng)止(zhǐ)在運(yùn)行過(guò)程中因氧(yǎng)化(huà)，鬆(sōng)動，灰塵(chén)等因素(sù)造成接點(diǎn)接觸電阻過大而(ér)發熱成為安全(quán)隱患(huàn)，提(tí)高設備安全保(bǎo)障，及(jí)時(shí)，持(chí)續，準確反(fǎn)映(yìng)設備運行狀態，降低設(shè)備事故(gù)率(shuài)。

Acrel-2000T無綫(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控係統通過RS485總綫(xiàn)或以太(tài)網與間(jiān)隔(gé)層的設(shè)備(bèi)直接進行(háng)通訊，係(xì)統設計遵(zūn)循(xún)國際標準Modbus-RTU，Modbus-TCP等(děng)傳輸(shū)規(guī)約(yuē)，安(ān)全性，可(kě)靠性和開(kāi)放(fàng)性都得到(dào)了(liǎo)較(jiào)大地提(tí)高。該係(xì)統具有(yǒu)遙信，遙(yáo)測(cè)，遙控，遙(yáo)調(tiáo)，遙設(shè)，事(shì)件報警，曲綫，棒(bàng)圖(tú)，報(bào)表(biǎo)和用戶管理(lǐ)功能，可(kě)以(yǐ)監控無(wú)綫(xiàn)測溫係統的設備(bèi)運行(háng)狀況(kuàng)，實(shí)現快(kuài)速(sù)報警(jǐng)響應，預(yù)防嚴重故障發生(shēng)。

4.2應用場(cháng)所

適(shì)合(hé)在泛在(zài)電(diàn)力物(wù)聯網，鋼廠，化工，水泥(ní)，數(shù)據中心(xīn)，醫院(yuàn)，機(jī)場，電(diàn)廠，煤礦(kuàng)等廠礦企業，變配電(diàn)所(suǒ)等(děng)電力(lì)設備(bèi)的溫度監(jiān)測。

4.3係(xì)統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度(dù)在綫(xiàn)監測係(xì)統(tǒng)結構(gòu)圖

4.4係(xì)統(tǒng)功能(néng)

測溫(wēn)係(xì)統主機Acrel-2000T安(ān)裝(zhuāng)於值班(bān)監控室(shì)，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視係(xì)統(tǒng)內所有(yǒu)開(kāi)關設備運行溫度(dù)狀(zhuàng)態。係統(tǒng)具(jù)有(yǒu)以下(xià)主要(yào)功(gōng)能(néng)：

溫度顯(xiǎn)示(shì)

顯示(shì)配(pèi)電係統(tǒng)內(nèi)每(měi)個測溫(wēn)點的實時值，也可實現電腦(nǎo)WEB/手機APP遠程(chéng)查(chá)看數據。

溫(wēn)度曲(qū)綫

查(chá)看(kàn)每(měi)個(gè)測溫(wēn)點(diǎn)的(dí)溫度趨(qū)勢(shì)曲綫(xiàn)。

運(yùn)行報表(biǎo)

查詢及打印各測溫(wēn)點時(shí)間的溫度(dù)數據。

實時告警(jǐng)

係統能夠對各測溫點異常溫度發出(chū)告(gào)警。係(xì)統(tǒng)具(jù)有(yǒu)實(shí)時語音(yīn)報警功(gōng)能(néng)，能(néng)夠(gòu)對所(suǒ)有事件(jiàn)發出(chū)語(yǔ)音(yīn)告警，告(gào)警方(fāng)式有彈窗，語(yǔ)音告(gào)警(jǐng)等(děng)，還(huán)可(kě)以(yǐ)短信/APP推送告(gào)警(jǐng)消(xiāo)息，及(jí)時提醒值班人員。

歷(lì)史事件查詢(xún)

能(néng)夠溫(wēn)度越限等事(shì)件(jiàn)記(jì)錄(lù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管(guǎn)理(lǐ)，方便用戶對係統事件(jiàn)和(hé)報警(jǐng)進行歷史(shǐ)追溯，查詢(xún)統計(jì)，事故分析等。

4.5係(xì)統硬(yìng)件配置

溫度在綫(xiàn)監測係統(tǒng)主要(yào)由設備層的(dí)溫(wēn)度傳感(gǎn)器(qì)和溫(wēn)度采集(jí)/顯示單元(yuán)，通訊層的(dí)邊緣計(jì)算(suàn)網(wǎng)關以及(jí)站控層的(dí)測溫係(xì)統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現變(biàn)配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)關鍵電氣(qì)部(bù)位的(dí)溫度(dù)在(zài)綫監(jiān)測。

5結束語(yǔ)

近(jìn)年來，電力係統(tǒng)已發生多(duō)起因(yīn)設(shè)備過熱(rè)而發(fā)生火災和大(dà)麵積停電事(shì)故。分析(xī)表(biǎo)明(míng)，我(wǒ)國每年(nián)發(fā)生(shēng)的(dí)電(diàn)力(lì)事故，有(yǒu)40％是(shì)由高(gāo)壓電氣(qì)設備過(guò)熱(rè)所致(zhì)；而(ér)在采用(yòng)高壓開(kāi)關(guān)櫃和(hé)電力電纜的供電(diàn)係統中(zhōng)，有(yǒu)70％以(yǐ)上的(dí)電纜(lǎn)運行(háng)故障是因為(wéi)連接(jiē)部位(wèi)接觸電阻變大，過(guò)負荷(hé)等引起接(jiē)頭溫度(dù)過(guò)高(gāo)所致。如(rú)某110kV變電(diàn)站(zhàn)就(jiù)出現過(guò)因(yīn)饋出(chū)綫電纜接頭及(jí)開關(guān)一(yī)次觸頭(tóu)發熱起火，燒(shāo)掉(diào)3麵10kV全(quán)封閉式(shì)高(gāo)壓開關致使全站長(cháng)時(shí)間停(tíng)電(diàn)，造成(chéng)了(liǎo)巨大(dà)的(dí)經濟損(sǔn)失(shī)。地方(fāng)大型化工企業(yè)等為保證(zhèng)供(gōng)電(diàn)的可(kě)靠性生(shēng)產的連續性，電纜(lǎn)接頭測溫已(yǐ)成(chéng)為(wéi)高(gāo)壓(yā)開關櫃(guì)的標(biāo)配，但受製於技術(shù)的可(kě)靠(kào)性(xìng)及安裝(zhuāng)成本(běn)的過(guò)高，還未能(néng)大(dà)麵積推廣(guǎng)，但(dàn)隨著技術的(dí)成(chéng)熟，成本(běn)的(dí)降低，相(xiāng)信會(huì)有很大的市場需(xū)求。

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