智能化變電站10kV高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫技術(shù)研究

李欣

前言

本文在對(duì)智能化變電站設(shè)備的構(gòu)成進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，又充分了解智能化變電站設(shè)備的運(yùn)行模式的前提下，對(duì)10kv高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的研究，在此基礎(chǔ)上，得出10kv高壓開關(guān)柜在進(jìn)行在線溫度測(cè)量的過程中，所能夠提供的相關(guān)測(cè)溫技術(shù)，同時(shí)本文還對(duì)相關(guān)的10kV高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比描述，從而可以更好的將在線測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用到智能化變電站10kV高壓開關(guān)柜中。希望本文的研究能夠?yàn)橄嚓P(guān)的人員提供一定的參考。

在10kv配電網(wǎng)中，直接對(duì)其進(jìn)行電氣配備的電氣設(shè)備就是10kV高壓開關(guān)柜，其在長(zhǎng)期工作的過程中，需要承擔(dān)大量的高負(fù)荷電流，受到高負(fù)荷電流的影響，加之10kV高壓開關(guān)柜的各部分接頭出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象等，就會(huì)使得10kV高壓開關(guān)柜中的電阻增大，電阻的增大就會(huì)引發(fā)10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部熱量的上升，從而對(duì)其內(nèi)部會(huì)造成嚴(yán)重的損害，因此，需要采取有效的在線測(cè)溫技術(shù)，對(duì)10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部的溫度進(jìn)行合理的控制，只有這樣才能夠保障10kV高壓開關(guān)柜可以正常的運(yùn)行。

1.10kV高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫的特點(diǎn)

1.1非接觸式的測(cè)溫技術(shù)難以滿足要求

就目前我國(guó)的10kv配電網(wǎng)中，應(yīng)用最多的開關(guān)柜就是XGN開關(guān)柜和KYN開關(guān)柜。這兩種開關(guān)柜都是由隔離開關(guān)、斷路器以及電纜頭等構(gòu)成，開關(guān)柜中很容易堆積一些油污或者是雜質(zhì)，這些油污和雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響到開關(guān)柜的正常運(yùn)行，因此，要對(duì)注意對(duì)這兩種電氣設(shè)備內(nèi)部的雜質(zhì)和油污進(jìn)行有效的清理，并且要控制其內(nèi)部的濕度，防止因?yàn)槌睔鈱?duì)其造成運(yùn)行上的影響。在如今的XGN開關(guān)柜中，通常會(huì)在導(dǎo)電的部位設(shè)置相應(yīng)的絕緣熱縮包封，也就是說，在XGN開關(guān)柜內(nèi)部，需要進(jìn)行測(cè)溫的部位都被絕緣層所包裹，由于該條件的限制，使得相關(guān)的檢測(cè)人員無(wú)法在外部對(duì)設(shè)備的內(nèi)部進(jìn)行溫度檢測(cè)。

1.2測(cè)溫裝置需要進(jìn)行高壓絕緣

在10kV高壓開關(guān)柜正常運(yùn)行的狀況下，其額定電壓值為10kv，而外部測(cè)溫裝置無(wú)法對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行有效的溫度檢測(cè)，因此，需要采用在線測(cè)溫技術(shù)，在電氣設(shè)備的內(nèi)部需要檢測(cè)的溫度點(diǎn)上，裝設(shè)上相應(yīng)的溫度檢測(cè)設(shè)備，而相應(yīng)的溫度檢測(cè)信號(hào)的接收裝置需要安置在開關(guān)柜的外部或者是開關(guān)柜上，而無(wú)論是安置在外部還是在柜上，都需要采取有效的措施，對(duì)測(cè)溫裝置與接收裝置進(jìn)行有效的高壓阻隔，但是值得注意的是，要注意在進(jìn)行測(cè)溫裝置安裝的過程中，避免對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部的電氣元件造成損害，就上述幾個(gè)點(diǎn)上來看，測(cè)溫裝置的高壓絕緣設(shè)定會(huì)對(duì)在線測(cè)溫技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生極大的影響，因此，因此，需要相關(guān)的人員來著重解決這種問題。

1.3不能夠影響到開關(guān)柜內(nèi)部原有電氣元件的性能

在10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部本身就設(shè)置有一些相應(yīng)的電氣元件，這些電氣元件都有自身的運(yùn)行原理，更具有自身的操作屬性，這些電氣設(shè)備需要根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行操作需要，來選擇不同的操作方式。從這一點(diǎn)上來說，要想使得在線測(cè)溫裝置能夠正常的工作，就需要在對(duì)其安裝的過程中，不能夠?qū)﹂_關(guān)柜內(nèi)原有的電氣設(shè)備元件造成影響，要保障開關(guān)柜內(nèi)部的原有電氣元件能夠正常的應(yīng)用，其性能可以正常的發(fā)揮，這對(duì)10kV高壓開關(guān)柜的整體運(yùn)行質(zhì)量都有著明顯的影響作用。

1.4要能適應(yīng)開關(guān)柜內(nèi)部惡劣的工作環(huán)境

就我國(guó)目前設(shè)置的10kV高壓開關(guān)柜來說，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常采用的都是全封閉式的結(jié)構(gòu)，開關(guān)柜內(nèi)部與外部之前處于一種隔離的狀態(tài)，在開關(guān)柜的內(nèi)部，空氣流通狀況不佳，而且開關(guān)柜內(nèi)部的溫度也相對(duì)較高，其在工作中所要承擔(dān)的電流負(fù)荷量也較大，變電站還會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的電磁干擾，在這種惡劣的環(huán)境下，要想能夠充分的發(fā)揮出在線測(cè)溫技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，就需要采取有效的措施對(duì)在線測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行抗干擾能力的提升，同時(shí)還要對(duì)其負(fù)荷能力進(jìn)行提升，這樣就能夠有效保障在線測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。

2.10kV高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1紅外測(cè)溫法

紅外測(cè)溫法是一種典型的非直接接觸測(cè)量方法。目前紅外測(cè)溫儀現(xiàn)場(chǎng)使用十分方便，還具有拍照和自動(dòng)尋找最高溫度點(diǎn)等擴(kuò)展功能，在電力行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。但對(duì)于10kV開關(guān)柜而言，由于紅外光路會(huì)受到開關(guān)柜內(nèi)部元件及絕緣體的遮擋，難以準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)元件的溫度值，也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行校正，因此通用性較差，只能用于早期10kV開關(guān)柜溫度的監(jiān)測(cè)，而不能用于目前廣為使用的全封閉式金屬開關(guān)柜。

2.2無(wú)線測(cè)溫法

無(wú)線測(cè)溫法是一種新型的測(cè)溫方法，它一般由分散式測(cè)溫裝置、溫度信息接收裝置以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3部分組成。其中，分散式測(cè)溫裝置直接安裝于各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，而溫度信息接收裝置的放置地點(diǎn)與開關(guān)柜之間要有一定的距離，兩者之間通過無(wú)線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)了高壓的隔離與絕緣。然而，此種方法也存在一定的問題。最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是分散式測(cè)溫裝置工作穩(wěn)定性問題，由于該裝置的電源一般為電流感應(yīng)式電源，其能量大小隨電力負(fù)荷的變化而改變，在電力負(fù)荷曲線變化很大的情況下，其能量也會(huì)有很大幅度的改變，這樣就會(huì)造成測(cè)溫裝置時(shí)常出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象。

2.3光纖測(cè)溫法

光纖測(cè)溫技術(shù)作為一種新興的測(cè)溫技術(shù)，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。其最大特點(diǎn)就是可以對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部電氣元件進(jìn)行“零距離”的溫度監(jiān)測(cè)。由于光纖的特性，其既不會(huì)受到復(fù)雜電磁環(huán)境的影響，也不會(huì)對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部原有電氣元件的特性造成影響，具有在高電壓、強(qiáng)輻射和腐蝕以及強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下不間斷連續(xù)測(cè)溫的優(yōu)異性能，這是其他測(cè)溫技術(shù)所無(wú)法比擬的，因此十分適合10kv高壓開關(guān)柜的溫度測(cè)量。

3.測(cè)溫技術(shù)比較

表1為10kV高壓開關(guān)柜各種測(cè)溫技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比。

表1 測(cè)溫技術(shù)對(duì)比

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，10kV高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是其在應(yīng)用中也需要注意較多方面的問題，只有這樣才能夠有效保障10kV高壓開關(guān)柜可以正常的運(yùn)行。智能化變電站中，并沒有相關(guān)的值守人員，在這種情況下，要想使得10kV高壓開關(guān)柜可以順利的運(yùn)行，就要不斷的將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到10kV高壓開關(guān)柜管理中，采用合理的檢修技術(shù)對(duì)智能化變電站設(shè)備進(jìn)行檢修，這樣能夠在一定程度上推動(dòng)10kV高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫技術(shù)的發(fā)展，保障10kV高壓開關(guān)柜運(yùn)行的質(zhì)量。