技术落地见成效，安科瑞无线测温护航 35kV 开关柜有效运行

摘要：近年来，随着电力市场需求的日益增长，高压开关柜作为电力系统的一个重要组成部分，其本身的安全性、经济性也受到了人们的重视。本文着重介绍了35 kV高压开关柜无线测温技术的应用情况﹐介绍了技术特点和工作原理﹐对其在35 kV高压开关柜中的应用进行归纳，以及变电站的无源无线测温系统的运用。

关键词：高压开关柜；无线测温；技术；应用；安科瑞丁一187+6159=9093。

0.引言

随着电力市场对电力系统的稳定需求不断增加，对电力供应的质量和可靠性提出了更高的要求。在开关柜中广泛采用新技术和新工艺，使得其可靠性得到了很大的提高。六氟化硫气体具有良好的绝缘和消弧特性，在高压开关设备中得到了广泛的应用。全封闭高压开关柜在长时间的高负载下，其散热性能不佳，容易导致热聚集，温度上升会对电器的绝缘性能产生不利影响；全封闭高压开关柜不能观测到动触点与柜内静接触位置连接、接地刀闸分合等情况，不能对柜体内部进行温度测量，存在较大的安全风险。通过对高压开关柜母排、电缆接头的直接监控，可以有效地降低由于过热引起的火灾和大面积停电。

1.高压开关柜无线测温技术应用意义

电气设备的导电连接部位松动，刀闸、断路器接触松动等，都会使设备的温度聚集，使有关部件的性能恶化，从而引发导线的熔融、绝缘击穿，严重危害电网的安全。随着钢铁行业的不断发展，电力系统中的无人值守变电站将会得到广泛的应用，对变电站内的各种信息进行更严格的控制，但目前变电站对主要设备的温度监测还处在初级阶段，监控范围小，尤其是在密闭设备的温度监测中，更是处于“盲区”，技术水平也比较落后。目前变电所的高压设备基本上都是封闭的，传统的测温方法是不可能的，有些装置还采取了开孔和红外线测温器的方法，但其缺点是不能实时地收集和发送数据，对电力系统的绝缘性能有很高的要求；不能直接附着在高压带电装置上，精度低需要检查，还需要人在现场才能显现效果，并且只适合于裸露的设备；但是，该模型的安全性更高。传统的测温方法不能满足无人值守站对主要设备的关键位置进行实时监测的要求。研制一套适用范围广、安全可靠的测温系统，对重要设备（尤其是密闭装置）的关键部位的温度进行实时监控，及时发现故障隐患，采取措施，防止事故进一步扩大，对保障电网安全运行意义重大。

2.35kV高压开关柜常用几种无线测温传感器的原理及技术特点

（1）无线测温原理

无线测温主要采用热敏、红外、半导体、表面、被动无线等类型传感器，核心原理各有侧重：

热敏传感器靠阻值随温度变化测温，灵敏度高但存在阻值非线性、寿命短等问题。

红外传感器为非接触式，不干扰被测物，易受环境因素影响。

半导体传感器精度和可靠性高、安全性强，但反应速度较慢。

被动无线传感器采用被动式测温与无线传输，体积小、能耗低，不过传输距离短、易受障碍物和位移振动影响。

被动式无线感应器通过能源采集获取能量，无需电池和常规CT取电，借助等电位法保障高压电网安全，是未来发展方向。

（2）核心技术特点

能量自给：利用母排交流电产生的交变磁场，通过特殊金属条和线圈收集能量供MCU工作，无电池设计，使用寿命超10年且免维护。

安全稳定：采用特殊合金，磁场易饱和，无涡流和温升风险，体积小不影响绝缘距离及电力设备安全。

高精度：搭载高精度进口接触式数码传感元件，响应快、精度高，数据传输经校验剔除误差。

安装便捷：可适配动触头、静触头等多个部位，支持多传感器安装，出厂编号固定，匹配简单无需前期协调。

兼容性强：采用频分多址技术，可与温湿度等其他传感器共用接收装置，集成多种标准通信接口，支持多平台数据共享与集中显示。

宽温适配：工作温度范围-45~125℃，未来将拓展至-45~135℃。

3.无源无线测温技术在35kV高压开关柜中的应用

为改善变电所的维修工作，及时解决高压开关柜的发热问题，选用了无线温度测量系统。按有关规定，结合实际条件对35 kV高压开关柜进行现场调试、测试，收集资料、分析，验证了该系统是可靠、实用的。采用无线测温技术后，变电所对35 kV高压开关柜的发热问题进行有效的控制，保证了供电安全。

4.安科瑞无线测温系统

（1）系统结构

Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯，系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了很大地提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能，可以监控无线测温系统的设备运行状况，实现快速报警响应，预防严重故障发生。

适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。

温度在线监测系统结构图

（2）系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室，可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能：

温度显示：显示配电系统内每个测温点的实时值，也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。

运行报表：查询及打印各测温点时间的温度数据。

实时告警：系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警，告警方式有弹窗、语音告警等，还可以短信/APP推送告警消息，及时提醒值班人员。

历史事件查询：能够温度越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析等。

（3）系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元，通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成，实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

5.结束语

总结了目前35 kV高压开关柜采用常规无线测温技术难以满足要求。而高压开关柜是电力系统中的关键设备，如果出现故障，将会造成很大的影响。35 kV高压开关柜使用无线测温技术进行测量，测量设备的安装方便、快速测量结果，更符合当今技术的快速发展。在未来的温度测量技术中，应结合实际的应用状况，对使用中出现的问题进行总结和研究，并在不断的学习和摸索中*温度测量系统。