高壓開關(guān)柜監(jiān)控中無線測溫技術(shù)的運用

摘 要 無線測溫技術(shù)主要由部署于被監(jiān)測范圍內(nèi)的多個微型傳感器節(jié)點構(gòu)成，再以無線通信方式構(gòu)建成具有多跳性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，達到協(xié)作感知、采集和處理相應(yīng)的電力系統(tǒng)元件信息。高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中起到發(fā)電、輸電、配電、耗電、電能轉(zhuǎn)換、電力通斷、用電控制與保護等作用的一種電器產(chǎn)品。本文介紹了高壓開關(guān)柜監(jiān)控中采用無線測溫技術(shù)的原理、優(yōu)點、和具體方法，希望為相關(guān)行業(yè)工作者提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 高壓開關(guān)柜；無線測溫技術(shù)；電力監(jiān)控；實踐應(yīng)用

中圖分類號 TM 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0149-01

隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展與發(fā)達，用電普及以及對電力供應(yīng)的進一步廣泛需求，使電力系統(tǒng)已經(jīng)在逐步向著網(wǎng)絡(luò)化、安全性、自動化、可靠易用的方面發(fā)展。由于電力網(wǎng)絡(luò)的分布越來越廣泛，電網(wǎng)的覆蓋面積也越來越大，接觸和使用的人群越來越多，使生活與工作中對電力系統(tǒng)安全性與自動化的呼聲非常高。而對電力系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)元件的測溫工作，一方面可有效控制電力元件不易被高溫損壞和引起災(zāi)害，另一方面也需要利用自動化手段減少人工的投入，提高效率，且監(jiān)測更為準確及時。無線測溫技術(shù)屬于微電子技術(shù)的一項創(chuàng)新，主要由布署于被監(jiān)測范圍內(nèi)的多個微型傳感器節(jié)點構(gòu)成，再以無線通信方式構(gòu)建成具有多跳性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，達到協(xié)作感知、采集和處理相應(yīng)的電力系統(tǒng)元件信息。高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中起到發(fā)電、輸電、配電、耗電、電能轉(zhuǎn)換、電力通斷、用電控制與保護等作用的一種電器產(chǎn)品，尤其在制造業(yè)中成為企業(yè)輸變電系統(tǒng)的重要組成部分。本文介紹了高壓開關(guān)柜監(jiān)控中采用無線測溫技術(shù)的原理、優(yōu)點、和具體方法，希望為相關(guān)行業(yè)工作者提供理論依據(jù)。

1 無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用原理

無線測溫技術(shù)主要通過無線傳感技術(shù)連接各個元件單元，并進行信息傳遞和命令傳輸。首先，溫度采集器可對高壓開關(guān)柜內(nèi)各裸觸點或母線連接處、元件表面等的溫度進行監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度超出設(shè)定范圍時，溫度采集器利用電磁波將相關(guān)信號傳達至測溫主控系統(tǒng)中；信息在主控系統(tǒng)內(nèi)被分析決策、和制成傳達信號，隨后將該信號發(fā)送至終端，終端可為維修操作人員的手機、電子計算機、或其它類型的接收設(shè)備，使溫度信息及時傳達到相關(guān)人員處，并由接收人組織制定相應(yīng)的解決方案，迅速作出決策，進行溫度調(diào)節(jié)的實際操作。

當(dāng)然，不同的高壓開關(guān)柜測溫監(jiān)控系統(tǒng)的部署和節(jié)點等均有所不同，但整體而言，共分為三大單元，即現(xiàn)場測溫單元、溫度監(jiān)控單元、和遠程操作終端。

1.1 現(xiàn)場測溫單元

該部分的主要組成內(nèi)容包括無線溫度傳感器、邏輯控制電路、被測電路元件和單元、無線收發(fā)設(shè)備、供電電路等。無線溫度傳感器的作用就是對帶電元件、尤其是高壓開關(guān)柜中裸露觸點、母線連接位置等易出現(xiàn)溫度升高處進行實時監(jiān)測，再通過2.4G的無線網(wǎng)絡(luò)將測溫報道信號傳達給上一單元。

1.2 溫度監(jiān)控單元

該單元的主要元件即為溫度監(jiān)測儀，一般情況下，一個溫度監(jiān)測儀可作為一個無線接入點，且可同時接入六個傳感器，接收相應(yīng)的溫度信息。多數(shù)高壓開關(guān)柜的監(jiān)測均將無線溫度監(jiān)測儀安裝在柜體外部，方便實施現(xiàn)場查詢、報警設(shè)置、參數(shù)調(diào)整等。隨著光學(xué)顯示器技術(shù)的快速發(fā)展，LCD顯示器已經(jīng)被應(yīng)用于無線溫度監(jiān)測儀當(dāng)中，用來更直觀的了解和監(jiān)測現(xiàn)場的溫度變化。同時，溫度監(jiān)測儀與遠程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)連接以便將相關(guān)溫度數(shù)據(jù)上傳至終端設(shè)備。

1.3 遠程操作終端

遠程操作終端的設(shè)立目的就是使相關(guān)的操作人員可以及時監(jiān)測到高壓開關(guān)柜的溫度信息，了解和分析上傳來的信息，制定解決措施，并進行溫度調(diào)節(jié)以減少損失，提高安全性。

2 高壓開關(guān)柜監(jiān)控采用無線測溫技術(shù)的優(yōu)勢

無線測溫技術(shù)應(yīng)用于高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)控中，相比于傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)具有一定優(yōu)勢，包括以下幾方面。

2.1 安全可靠性

由于無線測溫技術(shù)采用了目前最為先進的數(shù)字溫控技術(shù)以及微電子技術(shù)，減少了有線設(shè)備間的信號輸送干擾以及線路間信息傳遞的流失，避免電場、磁場干擾，提高可靠性；同時該技術(shù)實現(xiàn)了實時監(jiān)測和信息通報與報警，使險情極早被發(fā)現(xiàn)和處理，從而提高了系統(tǒng)安全性。

2.2 操作方便性

無線測溫技術(shù)應(yīng)用在高壓開關(guān)柜的監(jiān)控方面，無需過多的人力和財力投入，只要有專門的終端信息接收和分析員隨時了解不良情況即可實現(xiàn)全程安全監(jiān)控。而且，該技術(shù)的相關(guān)元件由于排除了冗長的線路鋪設(shè)，在安裝和重新調(diào)整組網(wǎng)時也比較簡便快捷，有利于節(jié)約時間、減少浪費，加快電力網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用速度和提高接續(xù)效率。

2.3 智能自動化

該技術(shù)在各單元的信息傳輸過程中基本不需要人力介入，具有自動性，同時，溫度采集儀器對高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)測結(jié)果上傳至主控系統(tǒng)，而主控系統(tǒng)可通過系統(tǒng)內(nèi)已錄有的比較參數(shù)對獲得的溫度信息進行分析比較，并自動轉(zhuǎn)換成終端信息形式傳遞給終端，具有較高的智能化優(yōu)點。

2.4 快速實時性

無線測溫技術(shù)在各個信息傳遞環(huán)節(jié)均可實現(xiàn)實時性，同時在監(jiān)控系統(tǒng)的計算機上還安裝了實時管理分析軟件，幫助系統(tǒng)進行歷史數(shù)據(jù)分析和對比、運行狀態(tài)全程性監(jiān)控、不良信息預(yù)警與報示、乃至相關(guān)信息報表的打印。實時監(jiān)測打破了傳統(tǒng)的人員監(jiān)測的時間延誤以及人力間信息傳達的時長，從而使信息快速傳達與反饋。

2.5 免調(diào)試性

無線測溫技術(shù)安裝后只要接通電源即可進行相關(guān)信息的監(jiān)測與傳遞，使用快捷直接，無需通電后調(diào)試，尤其對于一些企業(yè)停電期、以及改造期結(jié)束后快速進入正常工作狀態(tài)。

3 無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中應(yīng)用的具體方法

根據(jù)筆者的工作實踐，現(xiàn)將無線測溫技術(shù)應(yīng)用于某110 kV變電站中的高壓開關(guān)柜溫度測控作為應(yīng)用實例進行簡述，以便更直觀的介紹該技術(shù)的具體應(yīng)用辦法。

該變電站中的配電室中設(shè)有高壓開關(guān)柜。首先工程技術(shù)人員將溫度傳感器與高壓開關(guān)柜中的比較容易發(fā)熱的觸點相接，以便更及時準確的評價柜體溫度；第二，將溫度檢測儀置于高壓開關(guān)柜外部某處安裝，安裝位置提前測試無線信號較強，且未超出無線覆蓋范圍，每一個溫度檢測儀與六個溫度傳感器無線連接，并繪制無線連接示圖以便檢修及故障排除時能夠準確選擇通路；第三，以隔離RS-485工業(yè)總線接口為媒介，將溫度檢測儀與遠程監(jiān)控設(shè)備實現(xiàn)連接以便信息傳遞。完成以上三步，即實現(xiàn)了一個變電站高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，實時對柜體溫度進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時報警。

4 結(jié)束語

隨著電力資源的不斷創(chuàng)造和應(yīng)用，人類不僅僅從用電中受益，用電也給人類帶來了不少災(zāi)害，尤其是因漏電、短路等引發(fā)的火災(zāi)等，可能殃及諸多人群和財產(chǎn)，造成嚴重的生命和經(jīng)濟損失，危害社會。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國每年約有40%的電力事故是因高壓電氣設(shè)置溫度不受控和過熱而引發(fā)，可見溫度控制的重要性。傳統(tǒng)的溫度控制方法包括蠟片測溫法、紅外測溫法等，盡管也起到了一定的作用，但由于其人力、物力的投入較大，且信息傳遞過多的介入了人為因素，造成信息的不準確性以及延遲性。現(xiàn)代技術(shù)造就了無線技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，無線測溫技術(shù)通過實時性、便捷性、免調(diào)試性等特點來達到安全可靠、快速高效的溫度測量和信息傳遞作用，從而提高了對高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)控的迅速性和及時報警性，大大的減少了電力事故的發(fā)生率，為人類社會的全面發(fā)展作出貢獻。

參考文獻

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