10kV开关柜无线测温技术研究现状

开关柜是电力系统中输配电过程中不可缺少的，能够起到保护用电设备等作用，开关柜安全事故起因多为电缆接头、断路器动静触头等位置的虚接、材料老化、磨损、过载等原因造成接触电阻过大，运行中过热，最后导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间发生火灾事故。

因此,预防火灾的一大要点是对易于发热的电气接点进行温度持续监控，了解其温度是否在正常范畴。现如今开关柜无线测温技术包括红外测温、光纤测温、无线测温等。

1、 红外测温法

 

作为一种典型的非直接接触测量方法，红外测温技术的组成单元包括红外探测仪、光学系统、信号放大装置以及信号处理、显示输出等部分。红外探测仪能将入射的红外辐射转换为电信号，该电信号经放大及处理后，即转变为被测目标的温度值。目前红外测温仪现场使用十分方便，还具有拍照和自动寻找最高温度点等扩展功能，在电力行业应用非常广泛。但对于10kV开关柜而言由于红外光路会受到开关柜内部元件及绝缘体的遮挡，难以准确测量被测元件的温度值，也无法对其进行校正，因此通用性较差，只能用于早期10kV开关柜温度的监测，而不能用于目前广为使用的全封闭式金属开关柜。

2、光纤测温法

 

光纤测温技术作为一种新兴的测温技术，具有十分广阔的应用前景。其最大特点就是可以对开关柜内部电气元件(如母排、动力电缆的接头等部位)进行“零距离”的温度监测。由于光纤的特性，其既不会受到复杂电磁环境的影响，也不会对开关柜内部原有电气元件的特性造成影响，具有在高电压、强辐射和腐蚀以及强电磁干扰等恶劣环境下不间断连续测温的优异性能，这是其他测温技术所无法比拟的，因此十分适合10kV高压开关柜的温度测量。

3、无线测温法

 

开关柜无线测温法由无线温度传感器、温度信息接收装置以及数据处理系统3部分组成，其中，无线温度传感器可以直接安装于各个测温点，而温度信息接收装置的放置地点与开关柜之间要有一定的距离两者之间通过无线传输的方式进行通信，从而实现了高压的隔离与绝缘。此种方法能够解决红外测温技术在全封闭式金属开关柜中应用的局限性。

电力系统中的10kV高压开关柜长期通过较高的负荷电流，有部分高压开关柜甚至长期通过高达4000A的电流。如此高的工作电流，再加上高压开关柜内部各插头发生位置偏移、动静触头等发生松动、用料不良等原因导致的接触不良进而致使电阻增大，最终使得10kV高压开关柜内部发热严重。在国家相关规范中，对于10kV高压开关柜内部温度有明确的规定，一旦超过了温度允许值，就有可能导致10kV高压开关柜的运行事故。因此，安装开关柜无线测温系统对对10kV高压开关柜内部温度进行准确的在线实时监测,是十分有必要的。

（开关柜无线测温系统图）

 

无线测温系统ZRMSCADA V3.0的功能

ZRMSCADA在线监测软件分为通讯模块，监控模块，组态设计模块组成。

通过该软件，能够与不同协议的终端仪表通讯，并将数据写入SQL数据库，可查询历史记录，曲线，报警窗口弹出，打印等。同时能够实现局域网内客户端查看数据。

系统具有以下功能：

（1）电气监控系统分布图：在显示界面可以显示一次系统模拟图。

（2）温度监测：在监控系统上集中显示被测各点的温度值。

（3）报警功能：实际测量到的参数值超过报警值时进行声光报警，并带有语音报警功能。

（4）故障显示：被测设备温度点的位置非正常工作时显示故障。

（5）数据库功能：存储所有被测点的各个时刻的温度值，以便进行历史查询历史曲线显示。

（6）权限管理：可进行权限设置。运行数据的设定、修改等需经有使用权限的系统操作人员操作方生效。

（7）远程通信：系统提供 RS485 总线通讯方式，以满足远程通信。

以山东正瑞开关柜无线测温解决方案为例,开关柜无线测温不仅可以测量人工难以测量的位置, 还能实现测量温度的精准性、时间上连续性、以及主动上报温度、自动报警、形成历史数据报表, 有效预防因高压设备温度过高导致的安全事故,保证电器设备系统的安全运行和企业的安全生产并解决了传统方式下人员巡检的工作强度大的问题,提高了企业经济效益。

审核编辑 黄宇