尤冰冰
上海嘉定
摘要：高压开关柜在长期运行过程中，由于材料老化和接触点电阻过大，断路器、隔离开关的触头和母线连接处会出现过热现象，可能导致重大安全事故。本文主要阐述了无线测温装置在高压开关设备上的相关应用，用于对高压开关设备可能发生过热的位置进行安全、连续、实时的在线监测，以预防事故发生。提前。
关键词：高压开关柜；过热；无线测温装置；在线监控
1 各种温度测量装置系统的比较
目前，越来越多的电力用户开始在高压开关柜内安装温度实时监测系统，用于实时掌握高压开关柜的温度变化趋势和运行状态，以便及时排查事故隐患，合理储备维修设备。时间。但由于高压开关柜内部设备元器件数量多，布局结构相对复杂，其间存在较大的电流和电压，导致开关柜内的电磁环境恶劣，现有的高压开关柜温度测量技术存在各种局限性。
较常见的测温技术有光纤测温、红外测温和无线感应测温。光纤测温时，长期使用后光纤内部会积聚大量灰尘，容易导致沿光纤表面放电闪络，导致光纤绝缘性能下降，给高压开关柜的安全运行带来隐患；红外测温设备易受外界环境温度干扰，始终需要依靠人工巡检实现测量，无法实现温度的在线实时监测；无线感应测温需要在高压开关柜中安装感应线圈，在长期运行过程中难度较大。保证其测量的可靠性和稳定性。
无线测温技术采用无源无线传感器和无线接收单元，分别安装在开关柜外高压柜和电气柜内的测温点。设备通电，具有明显的安全性、可靠性和可维护性。
2 无线测温装置实现方案
无线测温装置系统由无线测温传感器、数据读取器、数据接收天线和后台监控系统组成。数据通过接收天线发送至数据读取器，实时采集被测点的温度信息，再通过RS485通讯方式将温度信息传输至后台监控系统，并显示被测点的温度变化后台实时显示被测点，方便操作人员实时控制全厂高压开关的运行。无线测温装置系统的工作原理如图1所示。
无线测温设备的系统优势包括：
(1) 无需电池。无线温度传感器采用无源传感方式，无需电池驱动，减少了更换电池带来的时间间隔和维护成本，不会因废旧电池的产生而影响生态环境。
(2)安全可靠。无线测温装置不需要在被测点或相关支撑结构上布线，因此传感器与接收装置之间没有相关的电气连接无线报警系统，实现了高压隔离，保证了装置的安全运行。
(3)安装过程方便灵活。传感器本体体积小，与读写器无线传输数据，安装过程灵活方便，不受开关柜结构和空间的影响。
(4)良好的环境适应性。通过配套软件的校正，可以补偿温度传感器在生产过程中的系统偏差，传感器可以在任意温度范围内工作，不受季节因素的影响。通常，温度传感器在安装时只需调整一次，此后多年都不需要校准。此外，污染、灰尘堆积等也不会影响温度传感器的精度。
(5)性价比高。无源无线系统连接方式极大地保障了电力设备的安全运行，减少了设备维护次数，降低了整个系统的安装和运维成本。
3 无线测温装置在高压开关柜中的应用
3.1 系统结构图
如图2所示，整个无线测温系统分为三层： 第一层：无线温度传感器采集测温位置的温度数据；第二层：数据读取器通过数据接收天线接收无线温度传感器发送的数据并进行相关处理；三层：站内所有数据读取器通过RS485串联，然后将数据读取器处理后的数据全部传送到站内交换机，再传送到站内测温工控机实时- 时间显示。
3.2 安装无线温度传感器
高压开关柜中的每个测温点都需要安装无线测温传感器，用于该点的实时测温。无线温度传感器的安装方式有很多种，如图3所示，常用的方式有螺栓固定、硅胶带绑扎、卡环等，安装方便灵活。螺栓固定式通常安装在母排等平坦位置，便于固定螺钉；硅胶绑带式一般安装在不易用螺栓固定安装的位置；卡环式通常用于监测安装在断路器动触头处，方便将无线温度传感器贴在动触头上。
3.3 数据接收天线和数据阅读器安装
数据接收天线通过底部强力永磁体吸附在柜外电柜内，安装位置灵活方便。由于高压开关柜结构复杂，为保证信号的稳定性和强度，一般要求每3个监控点至少需要配备一根数据接收天线，用于接收信号无线测温传感器的温度数据。例如断路器上下静触头安装6个无线测温传感器进行监测，则需要2根天线接收数据，并调整数据接收天线的位置，使接收信号强稳定。数据读取器通过导轨安装在开关柜电气柜内，与天线相连，V+/V-接电源（DC24V-DC36V），PE接地，DATA+/DATA-为连接到中控后台的RS485通讯线等，同时需要确保读写器上的接地点可靠接地。接收天线和数据读取器的安装位置如图4所示
3.4 后台实时监控数据
后台监控系统由显示器和工控机组成。安装实时监控软件后，可自动接收无线温度传感器测量的实时温度数据。温度数据存储在数据库中，用户可以设置时间间隔和指定监控对象查询历史温度信息。同时，用户还可以在主站系统中指定特定的被测设备或无线温度传感器采集实时温度信息。当设备温度值或温度变化率超过上限值时，系统可以为运营管理人员提供告警信息，以便及时或预测性检测和排除故障，从而最大程度地保证电力设备的安全稳定运行。同时，用户可以方便地查看历史温度信息，并以列表、曲线等多种显示形式展示。
4 安科瑞温度在线监测系统解决方案
4.1 概述
电接点在线测温装置适用于高低压电缆接头、断路器触头、刀闸、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流设备的温度监测。开关柜在运行过程中防止氧化。、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大，发热成为安全隐患，提高了设备的安全性，及时、连续、准确地反映了设备的运行状态，降低了设备的事故率。
Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS 485总线或以太网与间隔层设备直接通信。大大提高。系统具有遥信、遥测、遥控、遥控调节、遥控设定、事件报警、曲线、棒图、报表、用户管理等功能。可以监控无线测温系统的设备运行状态，实现快速报警响应，防止出现严重故障。.
4.2 申请地点
适用于泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿、变电站、配电站等电力设备的温度监测。
4.3 系统结构
温度在线监测系统结构图
4.4 系统功能
测温系统主机Acrel-2000T安装在值班监控室，可远程监控系统内所有开关柜的运行温度状态。该系统具有以下主要功能：
4.4.1 温度显示
显示配电系统各测温点的实时值无线报警系统，也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。
4.4.2 温度曲线
查看各测温点的温度趋势曲线。
4.4.3 运行报告
查询并打印指定时间各测温点的温度数据。
4.4.4 实时报警
系统可对各测温点温度异常发出报警。系统具有实时语音报警功能，可对所有事件进行语音报警。报警方式包括弹窗、语音报警等，短信/APP还可以推送报警信息，及时提醒值班人员。
4.4.5 历史事件查询
可对温度超限等事件记录进行存储和管理，方便用户追溯系统历史事件和告警、查询统计、事故分析等。
4.5 系统硬件配置
温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元、通信层的边缘计算网关、站控层的测温系统主机组成，实现对人体温度的在线监测。变配电系统的关键电气部分。
5 结论
该无线测温装置系统解决了高压开关柜发热部位温度难以监测的问题。在行的连接点完成温度的实时监测，通过数据接收天线接收无线温度传感器的温度数据，并将数据传输给读写器进行分析，再传输给后台监控系统通过RS485通讯，为运行管理人员实时显示高压柜的信息。确保电网安全可靠运行。
参考
[1]文琪．高压开关柜无线测温系统研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2014.
[2]项守友．高压开关柜无线测温系统的设计与应用[J]. 电气世界, 2017, 58(8): 19.
[3] 李冬, 牟元恩, 张颖．高压开关柜无线测温系统设计[J]. 江苏科技信息, 2017(24):59-60.
[4] 陈雪薇，马国明，李成荣，等．高压开关柜无线测温系统设计与可靠性研究[J]．高压电器, 2015,51(6): 152-160.
[5] 刘浩．无线测温装置在高压开关柜中的应用
[6]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022年版05