開關櫃內敏感點無法實時監測的難題解決方案

開關(guan) 櫃內(nei) 敏感點無法實時監測的難題解決(jue) 方案

1 概況據有關(guan) 資料統計，全國電力係統因高壓帶電設備關(guan) 鍵部位(如斷路器、隔離刀閘觸頭處及出線座等)過熱而引發的事故時有發生。此類事故的危害性極大，輕則造成設備損壞,影響用戶用電，重則造成開關(guan) 櫃內(nei) 三相弧光短路，形成很

1 概況

據有關(guan) 資料統計，全國電力係統因高壓帶電設備關(guan) 鍵部位(如斷路器、隔離刀閘觸頭處及出線座等)過熱而引發的事故時有發生。此類事故的危害性極大，輕則造成設備損壞,影響用戶用電，重則造成開關(guan) 櫃內(nei) 三相弧光短路，形成很大的短路電流，燒毀主變壓器。因此，對高壓帶電設備各種連接點溫度的在線監測是保證電網安全運行的重要內(nei) 容。此外，高壓帶電設備的各種連接點的溫度在線監測和記錄，也是這些設備狀態檢修的重要依據。

電力係統為(wei) 解決(jue) 此類難題，采取了很多辦法。其中《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》(摘錄11.7.2)中強調，需定期用紅外線測溫設備檢查開關(guan) 設備的接頭處、隔離開關(guan) 的采電部分(重點部位：觸頭、出線座等)，特別是在重負荷或高溫期間加強對運行設備的溫升監測，以便及時采取措施。

電力係統初采用示溫蠟片監測高壓設備接頭等敏感點的溫度，但這種方法隻有在溫度過高後蠟片才有反應，且電氣設備的隱蔽部位難以觀察到;後采用紅外測溫儀(yi) 進行溫度監測，同樣隱蔽部位難以觀察。近年來，電力設備測溫技術有了新的突破：一是分布式光纖測溫技術，二是無線式測溫技術。以上兩(liang) 種技術均能實現開關(guan) 櫃內(nei) 敏感點的溫度監測及環境溫度監測，但無線式測溫技術成本更低，便於(yu) 大麵積推廣。經比較分析，TMS係列無線式溫度在線監測預警係統(以下簡稱TMS係統)，可更好的解決(jue) 開關(guan) 櫃內(nei) 敏感點無法實時監測的難題。

2 TMS係統的原理與(yu) 技術特點

隨著無線通訊技術及數字化溫度傳(chuan) 感技術的發展及應用，無線式溫度在線監測技術在近兩(liang) 年被廣泛應用於(yu) 電力、建築、化工等領域，並取得了大量應用業(ye) 績。

2.1、TMS係統測溫的技術原理

TMS係統采用數字化溫度傳(chuan) 感技術、無線通訊技術及微機控製技術，實現了高壓帶點設備各關(guan) 鍵點溫度的在線監測。

其基本原理是，利用高精度數字化溫度傳(chuan) 感器(美國TI生產(chan) 的18B20)采集敏感點處的溫度值，將溫度值轉換為(wei) 數字信號傳(chuan) 輸至CPU，CPU將該信號轉換為(wei) 無線信號，並通過射頻電路將溫度信號以無線形式(頻率為(wei) 2.4GHz)發送至開關(guan) 櫃外的接收裝置，通過信號處理、解碼後可將溫度信號實時顯示出來。同時，管理裝置的CPU還將所測到的溫度與(yu) 用戶預先設定的參數進行比較，判斷該敏感點處運行溫度是否正常，若不正常則發出相應報警信號提醒管理人員。

2.2、TMS係統的技術特點

TMS係列無線式溫度在線監測預警係統的大特點是，可以對電氣配電裝置的母排、動力電纜的接頭、開關(guan) 櫃內(nei) 重要的采電處等部位進行“”監測。其工作原理決(jue) 定了它不會(hui) 受到電磁幹擾的影響，也不會(hui) 對電氣設備的正常運行帶來任何負麵影響。具有在高電壓、強腐蝕、輻射和強電磁幹擾等惡劣環境下運行，以及可進行多點測溫等優(you) 點，是其他測溫技術*的。

3 TMS係統在電力係統的建設

TMS係統在電力係統中的變電站、配電房等廣泛應用，下麵以某110kV變電站為(wei) 例，詳細介紹TMS係統的搭建。

3.1 測溫點布置

(1)選擇需要測溫的開關(guan) 櫃。根據電力係統設備特點和運行經驗，選取包括主變櫃、進線櫃電容櫃和饋線櫃等高壓櫃作為(wei) 重點監測對象，既滿足了變電站的需要，又減少了不必要的投資。

(2)選擇高壓櫃內(nei) 需要測溫的敏感點。經過大量的比對分析研究，發現在封閉的高壓開關(guan) 櫃內(nei) ，容易發熱的點就是觸頭接觸處、出線電纜接頭處等部位，因該變電站采用的KYN型櫃體(ti) ，內(nei) 部采用手車式斷路器，因此在一麵高壓櫃內(nei) 設立了3處3相共9個(ge) 測溫點，分別監測動靜觸頭接觸處及出線電纜接頭部位。主要布置如圖1所示。

3.2 溫度采集單元安裝工藝

首先應找出需要定位設備易發熱點等重要監測部位，將溫度傳(chuan) 感器通過矽膠直接固定在需要監測的地方(也可通過各種固定型材固定);無線發射盒通過矽膠和綁紮帶固定在等相位的銅排上(可選擇合適位置)，中間通過耐高溫傳(chuan) 輸導線相連接，導線用紮帶或者熱縮套管固定於(yu) 銅排上。

在安裝時，固定膠固化後方可鬆開，且發射盒安裝位置一定要選擇合適位置安裝在等相位的銅排上，切不可破壞原有的絕緣距離。

3.3 測溫主機係統的建設

(1)現場的溫度監控裝置采用先進的數據處理器件，負責采集、顯示現場各測溫點的數據，並通過與(yu) 預設定參數比較，實現預告警功能。溫度監控裝置具有標準的通訊接口，能與(yu) 上位機進行通訊，實現集中管理。

(2)後台計算機軟件采用組態軟件，功能強大，使用簡單、方便，可在線顯示下屬的所有測溫點的實時數據，並通過曲線、報表等方式輸出相關(guan) 信息，便於(yu) 管理人員進行管理、分析。

圖2 TMS係統的係統結構圖

4 TMS係統的主要功能

TMS係統以友好、簡潔的界麵，為(wei) 運行人員及其他用戶提供高壓帶電設備關(guan) 鍵點的運行溫度在線監測及預告警等功能。

(1)實時監測高壓帶點設備關(guan) 鍵點部位的運行溫度，讓管理人員清楚了解當前設備的運行狀況。

(2)實時溫度、原始數據查詢，原始數據查詢主要用於(yu) 設備安全狀況分析。通過曆史數據的比對，確定設備是否有故障發生的趨勢，為(wei) 開展設備狀態檢修提供依據。原始數據查詢可通過報表或趨勢曲線顯示(見圖3)

圖3 (a)趨勢曲線;(b) 報表查詢

(3)實時實現超溫報警及型號查詢。係統設有自動預告警及報警信息查詢功能，包括：超溫預報警、超溫告警、通訊中斷等。報警與(yu) 否取決(jue) 於(yu) 閾值設定，用戶可根據實際情況設定各測溫點的報警閾值，更適用於(yu) 運行人員的監控管理要求。

5 TMS係統的應用效果

5.1 實現對重要開關(guan) 櫃溫度的實時有效監測

實現對電力係統內(nei) 的變電站、配電房等重要單位內(nei) 各關(guan) 鍵點的溫度在線監測及環境溫濕度監測。溫度顯示可由現場監控裝置LCD液晶顯示、操作，也可由遠程監控後台機進行監控、操作。測溫範圍為(wei) -15℃～125℃，測溫精度為(wei) ±2℃，充分滿足電力係統高壓帶電設備的溫度監測要求。

5.2 便於(yu) 及時發現設備異常

TMS係統實時監測數據準確，便於(yu) 及時發現各關(guan) 鍵點部位的溫度異常狀況，有效的解決(jue) 了封閉高壓帶電設備內(nei) 不能在線測溫的難題，提高了設備運行的可靠性，減少了停電檢修的盲目性，提升了城市供電網供電的可靠係數，為(wei) 電力安全生產(chan) 和可靠供電提供了有力的保證。

6 結束語

高壓帶電設備溫度在線監測係統的開發及應用，切合目前所提倡的“狀態檢修”技術研發及應用發展趨勢，是一次具有實用意義(yi) 的成功嚐試，為(wei) 我局今後開展高壓帶電設備的“狀態檢修”提供科學的依據，並對我局電網的安全運行增加一項重要的砝碼。該項目的投入運行可大大減少設備預試停電次數和時間，提高了電網安全運行的可靠性及生產(chan) 效率，減輕了運行部門日常巡檢的工作量，對係統安全運行具有重要意義(yi) 。

關(guan) 鍵詞：電力高壓電纜溫度監測監控報警係統/電纜測溫線 高壓電纜測溫線 電力高壓電纜溫度監測監控報警係統/電纜溫度在線監測儀(yi) /電纜溫度在線監測/開關(guan) 櫃溫度監控係統