無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)在開關(guān)柜的應(yīng)用

張勇明 周 敏 王 濤

（重慶市電力公司綦南供電局， 重慶 401420）

1.問題的提出。固定式開關(guān)柜內(nèi)隔離開關(guān)動靜觸頭、母線、電纜等設(shè)備的接觸點(diǎn)，在長期運(yùn)行過程中，因老化等原因使接觸電阻過大而發(fā)熱。這些發(fā)熱部位的溫度如不得到及時有效的監(jiān)測，往往導(dǎo)致火災(zāi)和大面積停電等事故的發(fā)生。實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)觸頭等關(guān)鍵部位的溫度實(shí)時在線監(jiān)測，防止過熱，可以顯著減少此類事故的發(fā)生。高壓大電流設(shè)備的接頭部位處于裸露高壓，因此，這些部位的溫度很難監(jiān)測，常規(guī)溫度測量方法因?yàn)闊o法解決高壓絕緣問題而不能使用。

無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用無線電進(jìn)行信號傳輸，帶有傳感器的測試模塊安裝在高電位部分的表面，與低電位接收設(shè)備之間無電聯(lián)系，從根本上解決了高壓絕緣問題，測量精度高，且安裝方便，不受開關(guān)柜結(jié)構(gòu)限制，是監(jiān)測高壓開關(guān)柜溫度的理想解決方案。本文介紹MT-CW無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)以及在開關(guān)柜中的應(yīng)用。

2.MT-CW無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)是珠海麥田采用無線數(shù)傳模塊和溫度傳感器相結(jié)合的方法在國內(nèi)率先研制成功配變電設(shè)備實(shí)時溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的高壓和超高壓母線、高壓開關(guān)觸點(diǎn)（以及人員無法接近的其它危險、惡劣環(huán)境）的溫度進(jìn)行實(shí)時在線檢測，經(jīng)過與電力自動化系統(tǒng)連接，在中心監(jiān)控室內(nèi)就可以實(shí)時監(jiān)視運(yùn)行設(shè)備的溫度狀況，真正做到了遠(yuǎn)距離遙測，當(dāng)被測點(diǎn)溫度超過預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時，就發(fā)出報警信號及時提醒有關(guān)人員采取措施。

2.1 MT-CW無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由無線溫度傳感器、無線接收模塊、現(xiàn)場溫度監(jiān)控儀，監(jiān)控后臺四大部分構(gòu)成。

2.1.1 無線溫度傳感器。MT-CW無線溫度傳感器用于測量高壓帶電物體表面或接點(diǎn)處的溫度，如臺高壓開關(guān)柜內(nèi)的裸露觸點(diǎn)、母線連接處、戶外刀閘及變壓器等的運(yùn)行溫度。無線溫度傳感器是由溫度傳感器、信號調(diào)理放大、邏輯控制電路、無線調(diào)制接口等組成。傳感器將溫度信號通過2.4G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無線式溫度監(jiān)測儀或無線接收模塊

MT-CW無線溫度傳感器安裝方便，被測設(shè)備不需要改動。可采用墊片壓接和鋼片捆扎兩種方式

.1.2 MT-100無線接收模塊。無線接收模塊由無線發(fā)射電路、邏輯控制電路、RS485通訊接口組成無線接收模塊在MT-CW系統(tǒng)中作為中繼器用，當(dāng)溫度現(xiàn)場監(jiān)控儀與溫度傳感器之間的無線通訊距離受現(xiàn)場條件限制時，可在溫度現(xiàn)場監(jiān)控儀與溫度傳感器之間增加無線接收模塊，無線接收模塊與溫度監(jiān)控儀之間采用RS485總線方式通訊.

2.1.3 現(xiàn)場溫度監(jiān)控儀?，F(xiàn)場溫度監(jiān)控儀主要由：通訊模塊，顯示模塊，告警輸出模塊，數(shù)據(jù)的存儲和事件的記錄模塊組成。

通訊模塊：該模塊主要實(shí)現(xiàn)和溫度接收模塊和上位機(jī)通訊的功能，為了靈活的組網(wǎng)以及適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用系統(tǒng)，該模塊設(shè)計成多功能模塊以適應(yīng)多種需求，2.4G、433MHZ無線，RS485總線，CAN總線以及GPRS等多種通訊可選配。

顯示模塊：現(xiàn)場實(shí)時顯示每個測量點(diǎn)的溫度以及相關(guān)的事件記錄。

告警輸出模塊：當(dāng)采集的的溫度越限時，輸出報警信號。

數(shù)據(jù)存儲、事件記錄模塊：將測量點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)按一定的時間間隔進(jìn)行存儲，傳上位機(jī)生成實(shí)時曲線以便直觀的去分析。當(dāng)某個測量點(diǎn)溫度越限或從越限恢復(fù)時記錄下來以便后臺分析。

2.1.4 后臺管理軟件。本系統(tǒng)采用Java來完成上位機(jī)數(shù)據(jù)管理軟件的設(shè)計，為了節(jié)省系統(tǒng)資源，方便系統(tǒng)管理和操作，更重要的是為了數(shù)據(jù)記錄的安全與完備，該系統(tǒng)可采用了SQL Server2000，它是Microsoft公司發(fā)布的一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器產(chǎn)品，是一個網(wǎng)絡(luò)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，適合大中型數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對軟硬件環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，能夠跨越多種平臺，提供一系列易用的圖形化操作界面。

2.2MT-CW系統(tǒng)特點(diǎn)

2.2.1 系統(tǒng)設(shè)備安裝方便，被測設(shè)備結(jié)構(gòu)不需要被改動。

2.2.2 整個系統(tǒng)可以通過無線方式通訊，系統(tǒng)的安裝不在用通訊電纜。

2.2.3 系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)：對群脈沖干擾、快速瞬變干擾、靜電輻射、電磁場輻射等抗干擾能力達(dá)國家四級標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.4 靈活多變的組網(wǎng)方式：為適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用系統(tǒng)，MT-CW無線測溫該系統(tǒng)有多種靈活的組網(wǎng)方式。

3.應(yīng)用舉例。我局變電站10千伏開關(guān)柜除110千伏三江變電站外均采用XGN2型固定式高壓開關(guān)柜。MT-CW無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)在我局35千伏水江變電站進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用。

35千伏水江變電站10千伏為單母線分段接線，已建成10kv七礦二回、七鳳線、七江線、七溪線、七礦一回、七墻線、七寧線等十一個出線間隔，二個電容器出線間隔，二個站變間隔，，二個PT間隔,共計21面開關(guān)柜。每面10千伏開關(guān)柜內(nèi)布置9個MT-CW無線溫度傳感器，用于測試隔離開關(guān)動、靜觸頭以及母線與電纜連接處或母線搭接處，無線接收模塊安裝于開關(guān)柜的高壓室內(nèi)（注意保持與高壓帶電體的距離）、現(xiàn)場溫度監(jiān)控儀安裝于開關(guān)柜儀表室面板上，監(jiān)控后臺安裝在該變電站主控室。無線接收模塊、現(xiàn)場溫度監(jiān)控儀，監(jiān)控后臺和所有測試節(jié)點(diǎn)（MT-CW無線溫度傳感器）組成一個網(wǎng)。溫度傳感器將該點(diǎn)的在線溫度信號通過2.4G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無線接收模塊，無線接收模塊將接收到的數(shù)據(jù)通過RS485總線傳給現(xiàn)場溫度監(jiān)控儀，現(xiàn)場溫度監(jiān)控儀將接收到的數(shù)據(jù)記錄、處理后通過RS485總線傳給監(jiān)控后臺。監(jiān)測系統(tǒng)在回路負(fù)載電流50A-2500A的情況下，已連續(xù)正常運(yùn)行24個月，監(jiān)控數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)記錄完好、報警信號正確，為該變電站的安全運(yùn)行提供了可靠保證。

結(jié)束語:固定式開關(guān)柜內(nèi)隔離開關(guān)動靜觸頭和母線連接等部位溫度監(jiān)測的的必要性及工程現(xiàn)場的特點(diǎn)，應(yīng)用MT-CW無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)位溫度監(jiān)測，過熱提前報警，防患于未然，有效防止重大事故的發(fā)生，確保變電站安全運(yùn)行具有重要意義。