無線測溫係統在煤礦高壓電氣設備上的應用

簡婷

开云体育手机下载教程 上海嘉定  201801

【摘 要】 ：隨著社會(hui) 經濟的發展，電網正朝著高壓、大容量的方向發展，電網中出現了大量的新技術和新設備，電網的輸電網容量也在不斷地增加。但是，由於(yu) 高壓電器設備所承載的高壓電負載，其本身的溫升問題也是影響電網穩定性的罪魁禍首，因此，在目前的情況下，設備溫度已成為(wei) 影響電網穩定性的一個(ge) 重要因素。本文以高壓電氣設備溫升問題產(chan) 生的原因為(wei) 基礎，對無線測溫係統的結構與(yu) 應用展開了分析，對其應用的優(you) 點和缺點進行了剖析，並給出了應用案例，為(wei) 我國電力係統的穩定運行和發展提供了有價(jia) 值的參考。

【關(guan) 鍵詞】：無線測溫係統；高壓電氣設備；優(you) 缺點在我國電網中，高壓電器的連接方式很多，如絕緣的開關(guan) 接頭和母線節點等。許多設備因為(wei) 製造或安全方麵的原因，會(hui) 造成接觸不佳，在使用時會(hui) 產(chan) 生較大的電阻，進而造成溫升。

1.高壓電氣設備升溫問題的原因

      沒有對溫度上升問題的成因進行分析，測溫係統的實際應用是不可能的。一，高壓電器設備本身的質量與(yu) 安裝問題，尤其是設備螺栓的連接，連接點不合格，緊固度不合格，都會(hui) 影響到電阻的大小。在許多設備連接、安裝的時候，都會(hui) 存在一些不平坦、粗糙的問題。打磨上的不到位，也會(hui) 造成電阻的增大，接觸不良，進而影響到設備的使用，從(cong) 而引起溫升問題。二，高壓電器設備在運輸時不注重防護，造成磕碰，使連接點或關(guan) 鍵部件變形，從(cong) 而引起接觸不良。三，高電壓電器的金屬表麵容易被腐蝕、氧化等，這些缺陷還會(hui) 對電器的接觸產(chan) 生影響，有些電器的工作環境比較惡劣，比如高溫、雨雪、大風等，都會(hui) 加快電器的老化速度，導致溫度升高。四，受外部力量的影響，裝置聯接部位的接觸不佳。許多的設備在運行時，現場的環境較為(wei) 複雜，在設備安裝、使用、維護等各個(ge) 環節中，都有可能會(hui) 發生錯誤，這就造成了許多電纜接頭、隔離開關(guan) 等部位的接觸不良，從(cong) 而產(chan) 生了嚴(yan) 重的溫升問題。五，在長時間的高負荷下，高電壓電器本身就攜帶著高電壓的傳(chuan) 輸和使用，當過大的電流超出了設備所能承受的大，再加上電流本身的熱量，就會(hui) 使設備的溫度迅速升高。

     在實際操作過程中，如斷路器、斷路器、電纜接頭、套管、母線等，其連接部位經常發生以上五種故障。這類部位的故障現象比較多，也容易出現溫升現象，因此，在日常巡視與(yu) 維修時，要優(you) 先關(guan) 注。在設備巡檢期間，對設備進行測溫，不僅(jin) 可以了解設備運行情況，而且還可以及時發現由於(yu) 接觸不良或負荷過大造成的過熱。在帶電的條件下，由於(yu) 電流和熱量的作用，它的內(nei) 部溫度要比外麵高，這是一種正常的現象。但是，由於(yu) 設備本身出現了故障，或者是過大的負荷，所引起的熱量變化，就需要對它進行嚴(yan) 密的監控，這樣的溫升問題會(hui) 加速設備的老化，進而縮短設備的使用壽命，嚴(yan) 重的話還會(hui) 導致設備燒毀，所以，在高壓電氣設備上使用測溫係統是非常有必要的。

     目前，我國電網中應用比較廣泛的幾種測溫方法有：示溫蠟板法，紅外測溫，光纖測溫，無線測溫。目前所使用的示溫法和紅外線測溫儀(yi) 均為(wei) 人工操作，無法實現對溫度的實時采集，而利用光纖進行檢測，雖然可以實現對溫度的實時檢測，但在高低電壓條件下，並不能全部隔離外界的影響，無法達到對高電壓設備的電力設備的規範要求，另外，在機箱中安裝時，光纖的耐熱性差，布線的難度等問題，給機箱的安裝帶來了很大的障礙。當前現有的無線測溫技術，主要依靠現有的無線傳(chuan) 輸方式，克服了一次、二次環路的連接和附著問題，提高了高壓電力的使用安全性。

2.無線測溫係統結構與(yu) 設備應用分析

      無線測溫係統的構成包括了溫度傳(chuan) 感器部分和溫度監測結果顯示與(yu) 分析部分，還包括了係統的硬件與(yu) 軟件。如圖1所示，高壓電力設備無線測溫係統的構造，一般在開關(guan) 櫃、電纜接頭、熔斷器等的交界處都裝有溫度傳(chuan) 感器，為(wei) 保證測量精度，傳(chuan) 感器一般與(yu) 被測對象處於(yu) 同一電壓位置，然後通過無線技術將采集到的信號傳(chuan) 送並顯示出來。為(wei) 保證測溫的安全，高壓、低壓工作元件均應采取絕緣措施，以避免泄露或發生其它意外。一般情況下，工作設備的外表麵上會(hui) 設置多個(ge) 通道，以便對多個(ge) 位置進行實時監測和數據處理，之後，接收機接收到的數據會(hui) 通過串行或並行端口傳(chuan) 輸到計算機，再通過事先編寫(xie) 好的程序對其進行分析和加工。

圖 1 高壓電力設備無線測溫係統的結構示意圖

3.無線測溫係統在高壓電氣設備的應用優(you) 點與(yu) 不足

3.1 無線測溫係統在電氣設備中應用的技術優(you) 勢

      隨著技術的發展，無線測溫技術已經被不斷地改進和完善，它的功能和測量精度都在不斷地提高。目前，電力工程對無線測溫係統的要求越來越高，尤其是對高壓電器的要求越來越高，因此，在高壓電器的使用過程中，無線測溫係統也在不斷地進行調整。在信號接收上，根據高壓電器的特性，該無線溫度測量係統可以延伸出更高的信號頻率，且穩定度高，不容易受到外部環境的影響。在信號傳(chuan) 輸方麵，使用了無線通信技術，該技術相對簡單，能耗、費用較低，並且能夠對收到的數據進行分析、處理，並能夠對儀(yi) 表的工作狀況進行實時監控，不受氣象條件的影響。實現了對儀(yi) 表溫度的實時監控，防止了漏檢現象的發生。該係統可根據使用者的要求，設置相應的超溫報警裝置，並以語音及信號向操作者提示具體(ti) 的設備位置。

3.2 無線測溫係統在電氣設備中應用的不足

      將無線測溫係統應用於(yu) 高壓電器設備的溫度檢測，減輕了變電站運行人員的巡視工作強度，同時也提高了設備的安全性。然而，在應用過程中，無線溫度計也有其不足之處。首先，這種無線測溫技術屬於(yu) 主動式，定要有一塊電池作為(wei) 電源，一旦電量用完，便會(hui) 自動熄火，不會(hui) 讓工作人員查看到儀(yi) 器的溫度，隻有切斷電源才能重新啟動，這就大大增加了變電站中因開關(guan) 故障導致的停電次數。而要解決(jue) 這一問題，我們(men) 可以通過技術手段，將傳(chuan) 統的無源電源替換為(wei) 無源電源，並通過在固定位置的電流來產(chan) 生電磁波，從(cong) 而提高係統的可靠性。其次，在實際工作中，供電設備的某些溫度控製指標經常發生失效，初步判定是由於(yu) 無線溫度傳(chuan) 感器電池電量不足造成的，即使在斷電後進行了更換，該現象仍持續存在。為(wei) 了解決(jue) 這一問題，定要在現場進行測試，在接收端進行安裝調試，拉近與(yu) 測溫點和無線測溫係統的距離。此外，采用內(nei) 置電源技術的無線溫度傳(chuan) 感器無法更換電池，一旦發現電池電量不足，定要重新更換，這不僅(jin) 增加了維護成本，也增加了設備資源的浪費。

4.應用場景

      電氣接點在線測溫裝置適合用於(yu) 高低壓開關(guan) 櫃內(nei) 電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guan) 、高壓電纜中間頭、幹式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監控，防止它們(men) 在運行過程中，因氧化、鬆動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱，從(cong) 而變成安全隱患，提升設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

5.係統硬件配置

     溫度在線監測係統主要包括了以下幾個(ge) 部分，分別是：設備層的溫度傳(chuan) 感器和溫度采集/顯示單元，通信層的邊緣計算網關(guan) ，以及站控層的測溫係統主機，它們(men) 共同構成了該係統，從(cong) 而實現了對變配電係統中關(guan) 鍵電氣部位的溫度的在線監測。

6.結語

      隨著傳(chuan) 感器技術、無線通訊技術和數據挖掘技術的發展，對高壓電力設備的溫度進行實時監控將更加具有科學性。隨著無線溫度計在電力行業(ye) 中的廣泛使用與(yu) 推廣，使電力行業(ye) 的運行更加平穩與(yu) 安全，對國家經濟的發展起到了積極的作用。