摘要：高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備是電力系統(tǒng)中的重要輸電設(shè)備。為了提高電力系統(tǒng)的效率，有必要全面診斷高壓開(kāi)關(guān)柜的故障，避免故障問(wèn)題的不利影響。在高壓開(kāi)關(guān)柜中應(yīng)用無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，幫助相關(guān)人員根據(jù)高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度變化采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，避免事故發(fā)生，有效促進(jìn)高壓開(kāi)關(guān)柜的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：無(wú)線測(cè)溫技術(shù)；高壓開(kāi)關(guān)柜

0引言

在電力系統(tǒng)中，高壓開(kāi)關(guān)柜是一個(gè)非常關(guān)鍵的內(nèi)容，其運(yùn)行質(zhì)量將直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。然而，在實(shí)際操作中，由于許多因素的影響，高壓開(kāi)關(guān)柜很容易發(fā)生加熱故障，從而對(duì)其正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。為了改善這種情況，我們還需要使用無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓開(kāi)關(guān)柜，以便及時(shí)消除故障隱患，這對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。因此，有必要對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入研究。

1.無(wú)線測(cè)溫技術(shù)的原理和特點(diǎn)

1.1基本原理

對(duì)于無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)，其主要原理是結(jié)合各種溫度傳感元件進(jìn)行溫度測(cè)量，涉及的溫度傳感元件包括：半導(dǎo)體傳感器、紅外溫度測(cè)量傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、被動(dòng)無(wú)線溫度傳感器、聲表面溫度傳感器等。

1.2技術(shù)特點(diǎn)

首先，安全性可以通過(guò)點(diǎn)絕緣安裝來(lái)降低爬電的影響，因此不會(huì)影響電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，具有較高的安全性；第二，精度。一些高精度的數(shù)字傳感器經(jīng)常應(yīng)用于無(wú)線傳感器系統(tǒng)，這些傳感器大多基于接觸式溫度測(cè)量。在加熱點(diǎn)附近設(shè)置傳感器可以快速準(zhǔn)確地測(cè)量溫度變化，從而為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的溫度測(cè)量數(shù)據(jù)；第三，靈活性。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線溫度測(cè)量元件的體積相對(duì)較小。因此，它們的安裝更方便、更靈活確保測(cè)量工作的全面性；四是易用性。無(wú)線測(cè)溫平臺(tái)的設(shè)計(jì)通常采用模塊化方法。通過(guò)這種設(shè)計(jì)方法，可以有效提高系統(tǒng)操作的便利性和簡(jiǎn)單性，便于與網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，保證系統(tǒng)的易用性；第五，低能耗。無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用更注重低功耗概念的應(yīng)用。因此，在應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，不僅不會(huì)造成太多的能耗問(wèn)題，而且可以有效延長(zhǎng)溫度測(cè)量元件的使用壽命。

2無(wú)線測(cè)溫技術(shù)在高壓開(kāi)關(guān)柜中的應(yīng)用是必要的

2.1有效降低事故發(fā)生率

從目前高壓開(kāi)關(guān)柜的應(yīng)用情況來(lái)看，由于溫度過(guò)高，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，事故越來(lái)越多。利用無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是必要的。該技術(shù)可以幫助相關(guān)人員在問(wèn)題發(fā)生初期采取相應(yīng)措施，避免事故范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，這對(duì)電力系統(tǒng)的整體安全運(yùn)行具有積極意義。

2.2及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患故障

隨著電力資源應(yīng)用規(guī)模和應(yīng)用需求的不斷增加，大多數(shù)高壓開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，這將加速其老化。隨著相應(yīng)功能的不斷損失，事故發(fā)生的概率將逐漸增加。采用無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)的報(bào)警系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的隱患和故障，有利于高壓開(kāi)關(guān)柜的長(zhǎng)期運(yùn)行。

3高壓開(kāi)關(guān)柜中的無(wú)線測(cè)溫技術(shù)

3.1整體設(shè)計(jì)

優(yōu)化溫度傳感器。由于無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)涉及各種溫度傳感器，通過(guò)對(duì)這些傳感器的分析可以發(fā)現(xiàn)，它們都有特定的溫度測(cè)量范圍，適用的溫度環(huán)境也不同。但是，應(yīng)結(jié)合高壓開(kāi)關(guān)柜的具體情況，考慮具體應(yīng)用的溫度傳感器。應(yīng)盡可能選擇溫度測(cè)量電路簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、占用口線少、擴(kuò)展方便、使用方便、成本低的溫度傳感器，以支持高壓開(kāi)關(guān)柜的平穩(wěn)運(yùn)行。二是合理選擇高低壓側(cè)的信號(hào)傳輸方式。對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)柜中的無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)，無(wú)線信號(hào)傳輸模式是一種需要考慮的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要合理選擇。常用的無(wú)線信號(hào)傳輸方式包括Zigbee技術(shù)、IEE802.11技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)和紅外技術(shù)。在選擇過(guò)程中，需要綜合考慮各種技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、功耗和抗干擾能力。三是要科學(xué)選擇高壓側(cè)供電方式。一般情況下，高壓側(cè)電路的供電電源需要輸出相對(duì)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。目前常用的供電方式有CT互感器電源、電池供電、激光供電、太陽(yáng)能供電等。其中，CT互感器電源不僅可以滿足高壓側(cè)供電的需求，而且在結(jié)構(gòu)安全性、應(yīng)用成熟度和環(huán)境適用性方面也具有很大的優(yōu)勢(shì)。安科瑞王金晶，13/+77-443-/09+92

3.2硬件設(shè)計(jì)

3.2.1微控制器

作為無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的控制單元，微控制器主要負(fù)責(zé)讀取溫度數(shù)據(jù)。

3.2.2溫度顯示儀

溫度顯示器的主要功能是接收溫度傳感器傳輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)，在LCD屏幕上實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的真實(shí)值，然后將溫度數(shù)據(jù)的值和地址傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

3.2.3溫度采集器

溫度收集器是硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，主要包括電源設(shè)備、通信設(shè)備和傳感器設(shè)備。

3.2.4傳感器設(shè)備

傳感器設(shè)備主要負(fù)責(zé)溫度節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換，通信設(shè)備的主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和傳輸。

3.2.5協(xié)調(diào)器

與終端相比，協(xié)調(diào)器雖然沒(méi)有測(cè)溫功能，但增加了相關(guān)的接口芯片。

3.2.6綜合管理

為了便于無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)硬件的后續(xù)管理，保證高壓開(kāi)關(guān)柜的安全運(yùn)行，一般情況下，在安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜刀閘的A相、B相或C相的相關(guān)位置之前，會(huì)選擇將傳感器設(shè)備牢固捆扎。

3.3軟件設(shè)計(jì)

軟件在無(wú)線測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用中起著重要的作用，主要包括預(yù)警、系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)配置輸入等功能，是相關(guān)人員應(yīng)用管理的窗口。初始化后，無(wú)線測(cè)溫軟件系統(tǒng)可以直接收集每個(gè)溫度點(diǎn)的溫度信息，然后傳輸溫度數(shù)據(jù)和傳感器編號(hào)。在使用無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，監(jiān)控中心配備了監(jiān)控工作站。使用CAN總線，已安裝軟件的計(jì)算機(jī)可以直接連接到溫度顯示器。接收溫度數(shù)據(jù)后，溫度顯示器將顯示溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)值和相應(yīng)的傳感器編號(hào)，然后數(shù)據(jù)處理器將獲得的溫度數(shù)據(jù)值與正常溫度值進(jìn)行比較。如果收集到的溫度數(shù)據(jù)值或溫度變化率超過(guò)正常溫度值和正常范圍，系統(tǒng)將判斷為超溫，并在LCD屏幕上發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警和顯示；此報(bào)警信號(hào)將通過(guò)通信單元傳輸?shù)街骺卣镜谋O(jiān)控中心，提醒相關(guān)工作人員采取合理的響應(yīng)策略。如果無(wú)線溫度測(cè)量軟件系統(tǒng)確定溫度不超過(guò)限值，它也會(huì)顯示在LCD屏幕上

3.4相關(guān)測(cè)試

通過(guò)建立無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)，可以有效地實(shí)現(xiàn)無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)在高壓開(kāi)關(guān)柜中的應(yīng)用。該系統(tǒng)用于測(cè)試三個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜。每個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜有兩個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)，設(shè)定溫度限制值為40℃。從溫度監(jiān)測(cè)界面可以看出，一旦測(cè)量點(diǎn)的溫度超過(guò)異常值，就會(huì)在顯示屏上發(fā)出預(yù)警信息，并通知相關(guān)工作人員，以便及時(shí)遏制情況的進(jìn)一步擴(kuò)散。此外，該系統(tǒng)簡(jiǎn)單易懂，便于相關(guān)工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度。

4安科瑞無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000T無(wú)線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)直接通過(guò)RS485總線或以太網(wǎng)與間隔設(shè)備通信，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Modbus。-RTU、Modbus-TCP和其他傳輸規(guī)則大大提高了安全性、可靠性和開(kāi)放性。該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程信息、遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程調(diào)整、遠(yuǎn)程設(shè)置、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)告和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，防止嚴(yán)重故障。

溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.2系統(tǒng)功能

測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

1. 溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。

1. 溫度曲線：查看每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度趨勢(shì)曲線。

1. 運(yùn)行報(bào)表：查詢及打印各測(cè)溫點(diǎn)指定時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。

2. 安科瑞王金晶，13/+77-443-/09+92

1. 實(shí)時(shí)告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y(cè)溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報(bào)警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語(yǔ)音告警，告警方式有彈窗、語(yǔ)音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。

1. 歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析等。

4.3系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測(cè)。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜的無(wú)線測(cè)溫技術(shù)加強(qiáng)研究與應(yīng)用，能夠使高壓開(kāi)關(guān)柜中的發(fā)熱問(wèn)題得到有效的解決，這對(duì)于電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用，因此，相關(guān)領(lǐng)域一定要對(duì)無(wú)線測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行深入的研究，并結(jié)合實(shí)際情況，在高壓開(kāi)關(guān)柜當(dāng)中進(jìn)行合理的應(yīng)用，使其能夠在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮更大的作用。安科瑞王金晶，13/+77-443-/09+92

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