一、概述

1 電氣節(jié)點測溫的必要性：

電力系統(tǒng)的一次系統(tǒng)一般由供電線路(包括架空線路和電纜)、變壓器、母線、開關(guān)柜等電氣設(shè)備組成。其相互之間存在大量的電氣連接點,由于電流流過產(chǎn)生熱量，所以幾乎所有的電氣故障都會導(dǎo)致故障點溫度的變化。例如架空線路搭接點、電纜接頭、電纜中間連接處、電纜敷設(shè)彎折處、高壓電纜的局部放電、高壓開關(guān)柜的動靜觸頭及其他連接處、低壓電氣連接處等位置過熱是大型事故的征兆,也是事故多發(fā)的重災(zāi)。

如果能夠采用先進的技術(shù)手段，實現(xiàn)對各電氣節(jié)點溫度的安全、方便、實時和連續(xù)的測量，對超溫故障進行報警和預(yù)警，指明故障位置，并且為故障分析提供詳盡的歷史數(shù)據(jù)。對于保證電氣設(shè)備的安全可靠運行，尤其對于像冶金行業(yè)等大電流負荷用戶具有重大意義。

2 當前現(xiàn)狀：

多年來，由于技術(shù)水平的限制，雖然曾利用紅外測溫儀、紅外成像儀、感溫電纜、傳統(tǒng)的點式測溫系統(tǒng)希望解決上述問題，但都無法實現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)如斷路器、刀閘聯(lián)接點和觸頭測溫。目前，國內(nèi)電力測溫主要應(yīng)用紅外點測儀和光纖測溫儀，而在線方式由于無法解決高壓絕緣問題，所以高壓開關(guān)的觸點等空間有限的電氣設(shè)備基本上都是處于完全無監(jiān)控的狀態(tài)下運行，存在重大安全隱患。

近年來，無線測溫系統(tǒng)開始出現(xiàn)。內(nèi)置電池和無線發(fā)射模塊的測溫傳感器安裝于各測溫點，由于體積小，且無需任何接線，其電氣安全性得到保證。傳感器周期性的將測溫數(shù)據(jù)無線發(fā)送至接收單元，接收單元可聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至主站。以此實現(xiàn)一個區(qū)域系統(tǒng)的電氣溫度檢測。

無線測溫系統(tǒng)的出現(xiàn)無疑對保證電氣設(shè)備的安全可靠運行具有重大意義，但當前產(chǎn)品普遍存在以下問題：

當前產(chǎn)品的接收單元一般安裝于開關(guān)柜面板，接收本柜內(nèi)的無線測溫傳感器的數(shù)據(jù)。本地顯示比較直觀方便，由于距離很短，對無線傳輸?shù)木嚯x要求較低，各個開關(guān)柜之間的無線數(shù)據(jù)干擾和沖突問題也可通過信道分配等方式避免。但存在的問題是改造現(xiàn)有變電站的開關(guān)柜將會帶來很大的工作量：柜體面板需要開孔以安裝接收單元，有些開關(guān)柜可能很難找到合適的開孔位置，接收單元需要連接電源線，接收單元和主站之間需要布設(shè)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)線等等。大量的改造工程需要較長的停電時間，這往往使得有些重要變電站的改造實際上無法進行。

對于野外設(shè)備，現(xiàn)在有少量產(chǎn)品可用于變電站內(nèi)的戶外設(shè)備無線測溫，但對于長距離線路的節(jié)點測溫，因其存在電源和通信問題，尚未出現(xiàn)。

3 本方案要實現(xiàn)的目標：

總體目標：一體化滿足變電站開關(guān)柜的實時測溫需求，盡量減少投資，減少工程安裝量，減少維護人工和費用。

4 基本總體方案：

為達成上述總體目標，綜合分析，并經(jīng)充分交流溝通后，基本確定以下基本總體方案：

1) 對于變電站，采用先進的的集中數(shù)據(jù)接收和顯示方案。一個集中式接收裝置可以接收多達幾十面開關(guān)柜，數(shù)百個測溫點的無線數(shù)據(jù)，將無線測溫傳感器固定于測溫點即可，整個改造工程量遠小于現(xiàn)有產(chǎn)品，對無線測溫系統(tǒng)的推廣具有重大現(xiàn)實意義。集中式接收裝置功能強大，顯示直觀，可通過485通訊和主站聯(lián)網(wǎng)，對于無人值守站更加適合。

2)變電站節(jié)點的測溫數(shù)據(jù)全部發(fā)往主站，需要主站軟件接收、顯示和分析。除常規(guī)功能外，由于測溫點較多，本項目需在人機界面上做出創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)觀察直觀方便，報警迅速，定位準確的要求。

5 本方案的優(yōu)點：

無線測溫系統(tǒng)是目前世界上最有效的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，解決了防污閃問題，可以長期免維護可靠運行，完全符合變電站及野外設(shè)備或線路無人值守的需求。無線測溫系統(tǒng)通過對電氣設(shè)備節(jié)點的溫度連續(xù)監(jiān)測，實現(xiàn)故障的早期報警，當發(fā)生故障時，提供及時報警并指明故障點位置，并提供故障分析的詳盡監(jiān)測數(shù)據(jù)。可以保證電氣設(shè)備的安全可靠運行。

對于變電站內(nèi)電氣設(shè)備的溫度檢測，采用集中接收和顯示的方案，大量減少工程安裝工作量，縮短安裝時間，使得重要變電站的測溫改造得以方便實現(xiàn)，對于新站的建設(shè)也具有同樣的優(yōu)勢。

本方案一體化滿足了變電站開關(guān)柜節(jié)點的實時測溫的需求，在減少投資，減少工程安裝量，減少維護人工和費用方面優(yōu)勢明顯。實施本項目，能夠有效提升供電系統(tǒng)的安全可靠運行水平，減少停電故障，對于保證正常生產(chǎn)、減少事故造成的損失具有重大意義。

二、系統(tǒng)方案

1 項目概況

本化工配電改造項目由1個10Kv開閉所、2個變配電所組成，其中1#變配電所含3個離心干燥車間，2#變配電所包含二甲酯配電系統(tǒng)、草甘膦配電系統(tǒng)和公共變配電系統(tǒng)。要求本工程采用智能配電網(wǎng)絡(luò)，對電氣運行設(shè)備進行全參數(shù)檢測，所有帶有通訊接口的電氣設(shè)備均最終匯聚至后臺監(jiān)控電腦。10Kv開閉所每面高壓開關(guān)柜的斷路器上、下觸頭均需配備無線測溫裝置;低壓配電室內(nèi)每個抽屜內(nèi)均需設(shè)置一個測溫點(B相)，通過本柜或鄰柜匯集后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至進線總柜上的主機，主機安裝在進線柜面，收發(fā)器安裝在出線柜后電纜室內(nèi)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)：

10kV高壓開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)架構(gòu)：

低壓系統(tǒng)無線測溫系統(tǒng)架構(gòu)：

整個系統(tǒng)由10kV開閉所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、主站組成。

3 無線測溫方案配置

3.1 10Kv開閉所無線測溫方案拓撲圖

3.2 1#變配電所無線測溫方案拓撲圖

3.3 2#變配電所無線測溫方案拓撲圖

4 安科瑞電氣節(jié)點無線測溫方案明細

5 現(xiàn)場安裝實例

變電站開關(guān)柜無線測溫子系統(tǒng)，采用集中顯示裝置接收和顯示本開關(guān)柜室內(nèi)所有測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)，開關(guān)柜免開孔、免布線，傳感器易于安裝，工程量小，停電時間短，特別適用于舊站升級改造。

測溫傳感器安裝實例

ARTM100數(shù)據(jù)實時顯示界面

節(jié)點溫度報警界面

作者簡介:陳璐(1989)，女，江蘇安科瑞電器制造有限公司，技術(shù)工程師，主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。技術(shù)交流：0510-86179852 傳真：0510-86179975 手機：18860995116 QQ:2880581271 主頁：http://www.acrel-eim.com