摘要：結合電網系統中封閉式10kV高壓開關柜的工程應用需求，提出了新型無源無線溫度傳感方法和智能開關柜溫度測量監測系統的監測技術，最后結合變電站的網絡測試實例說明了監測系統的安裝過程和應用效果。該系統的應用可以有效提高電網運行部門的設備檢查自動化水平，加強電網設備的安全控制，具有廣闊的工程應用前景。

關鍵詞：無線測溫；在線監控；開關柜；傳感器技術；

一引言

如今，變電站設備關鍵部位的溫度監測無法實現全自動監測，部分溫度監測裝置非常落后，部分溫度監測裝置定制，用途相對狹窄。此外，目前還沒有制定統一的溫度測量裝置規范，通用性不強，更換電氣元件難度較大。因此，為了實現在線溫度監測，需要結合公司現有的電站設備，分析變電站關鍵部位的溫度監測需求，開發出滿足變電站自動溫度監測的系統。

二封閉式高壓開關柜在線測溫技術分析

變電站設備溫度監測是指通過監測設備實時監測變電站關鍵部件的溫度，了解設備的溫度變化，做好實時預警工作，減少高壓開關柜運行事故的發生。因此，實時在線溫度測量具有以下兩個功能：一是實時監測溫度，了解設備運行狀態，做好應急處理，減少事故發生；二是實現24小時無人實時監控，降低人工消耗，降低運行成本。高壓開關柜在溫度測量技術上具有一定的先進性，運行安全可靠。該裝置需要在開關柜內長期穩定運行，系統和設備需要滿足兼容性和經濟性的要求，方便系統的后期擴展。以上要求需要分析溫度測量環境，及時比較分析溫度測量方法，找到適合現場環境的溫度測量方法。

表1各種不同的測溫方法比較表

從表1可以看出，采用無源無線溫度測量技術可以實時在線監測10kV配網設備的接觸溫度。無線傳感器可實現高低壓電子元件的物理絕緣，有效避免電子元件之間的光波。此外，無線傳感器的安裝非常方便，無需通信電線，后期維護簡單。無源無線溫度測量彌補了其他傳感器方法的缺陷，是電力系統溫度傳感技術的新突破，具有很強的技術創新性。

因此，系統計劃采用無源無線聲表面波溫度傳感器，減少線路改造，提高安裝維護效率。

三 10kV開關柜無源無線測溫系統框架分析

該系統計劃采用多變電站解決方案。高壓設備無源無線溫度實時監測預警系統主要由采集設備和軟件系統組成，系統采用樹形網絡架構。各級變電站高壓室為第一層，高壓室各封閉開關柜安裝無源無線溫度傳感采集設備，主要包括6臺無源無線溫度傳感器（溫度傳感器）和1臺無線溫度測量終端（終端設備）。其中6個傳感器安裝在易發熱的接觸點，如出線接頭、梅花接頭、進線接頭等，終端安裝在開關柜的低壓室內。變電站為第二層，每個變電站設置一臺無線溫度測量前置機，收集收集終端設備的數據，通過IP網絡將數據打包發送到檢查中心。檢查中心為第三層，各檢查中心配備監控服務器，顯示和處理各變電站高壓設備的溫度數據。如有必要，檢查中心還可將溫度信號發送到電力公司的主站服務器。系統主站服務為第四層，可為后臺服務人員提供準確的溫度信息，方便及時安排處理。

裝甲開關柜電氣設備無源無線溫度測量系統主要實現溫度實時監測，可實現預警報警雙重設置，預防，操作簡單合理，數據顯示豐富全面，以下功能主要通過第三個功能

與第四層實現:與第四層實現:

（1）能全天候監測高壓開關柜的溫度變化，及時做出缺陷判斷。

（2）可保存電氣設備的歷史溫度值，便于后期的比較和判斷。

（3）可以對溫度數據進行統計分析，并繪制圖表，便于查看。

（4）可對溫度值進行高溫預警，防止監測。

四無源無線溫度監測的應用

1工程應用思路

本文設計的無線溫度監測系統將直接使用溫度傳感器收集關鍵設備上的溫度，并通過無線網絡傳輸到系統的核心部件。收集這些核心部件的溫度后，系統設置算法對溫度數據進行統計分析，并根據各部件預設的溫度設置實時報警等功能。系統將分析的相關結論傳遞給設備運行維護部門，設備運行維護部門根據系統傳輸結果進行綜合分析，制定設備運行維護管理措施，減少設備故障次數和時間，提高配電運行效率。。

2前期工程安裝

變電站共有8個開關柜，設計的無線溫度監測系統包括兩部分，一部分為傳感器，每個開關柜設有12個溫度監測點，共96個溫度傳感器。另一部分為數據網絡、16個溫度監測裝置和2個監測主機。早期施工過程分為7個步驟，如表2所示，從施工前會議開始，到準備工作、安裝、調試、測試、竣工驗收，施工標準相對明確，確保無源無線溫度檢測系統的安裝。

表2施工流程

五效益分析

（1）無源無線溫度測量系統投入使用，可連續實時監測開關柜溫度7*24小時，及時發送準確的監測數據，防止電氣設備溫度過高造成電網故障。此外，該系統還提供了實時報警功能，可以防止萌芽狀態，避免不可預測的損失。

（2）無源無線溫度測量系統的使用將以前的“被動維護"改為“主動維護"。可提前為狀態維護提供數據準備，不斷提高電網的安全運行水平和供電可靠性。目前，供電公司對部分變電站的開關柜進行了在線溫度監測，為“狀態維護"提供了科學的數據支持和依據。該系統的投入使用還可以提高檢查效率，減少運維人員的工作量，提高供電運行效率。

（3）系統投入運行后，無需安排維修人員進行定期現場維護，實時了解設備運行溫度，發現溫度變化即時預警，減少設備運行故障次數和時間，提高供電質量，為電力企業創造更多經濟效益，確保電力企業的正常運行。假設系統投入使用后，每年停電維護1次，維護時間為8小時，平均300A負荷電流（約5MW），項目8個間隔，每年8*5MW*8h=320MWh，每kWh電價值0.6元，可為企業創造約19.2萬元，只計算系統帶來的經濟效益。在實際生產過程中，系統還可以減少停電次數，提高供電質量，為供電企業贏得良好的聲譽和效益。

六安科瑞溫度在線監測系統解決方案

1概述

電氣接觸在線溫度測量裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器接頭、閘門開關、高壓電纜中間頭、干變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止氧化、松動、灰塵等因素導致接觸電阻過大，提高設備安全，及時、持續、準確地反映設備運行狀態，降低設備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監測系統通過RS485總線或以太網與間隔層的設備直接通信，系統設計遵循國際標準-RTU、Modbus-TCP等傳輸規則大大提高了安全性、可靠性和開放性。該系統具有遙信、遙控、遙控、遙控、遙控、事件報警、曲線、棒圖、報告和用戶管理功能，可監控無線溫度測量系統的設備運行狀態，實現快速報警響應，防止嚴重故障。

2應用場所

適用于電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫院、機場、電廠、煤礦等電力設備的溫度監測。

3系統結構

溫度在線監測系統結構

4系統功能

溫度測量系統主機Acrel-2000T安裝在值班監控室，可以遠程監控系統中所有開關設備的運行溫度狀態。該系統具有以下主要功能：

溫度顯示；溫度曲線；操作報告；實時報警；歷史事件查詢

5系統硬件配置

溫度在線監測系統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元、通信層的邊緣計算網關和站控層的溫度測量系統主機組成，實現變配電系統關鍵電氣部件的溫度在線監測。

七結語

本文結合公司目前的電氣設備狀況，從傳感器技術、能源供應技術、通信技術等角度進行分析，確定采用無源無線在線監控系統。本文主要從開關柜內部結構的研究、溫度測量方法的比較分析、高壓開關柜的溫度測量方法和現場安裝測試，實施效果良好。本文分析了當前的推廣程度，認為通過系統的安全運行可以帶來一定的經濟和社會效益。

參考文獻：

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