母线测温传感器

母线测温传感器

随着我国经济社会的飞跃式发展，我国经济增长与电力增长形成了一个有机和无缝的连接。现阶段，我国电力系统的发展趋势逐渐转向为大电网，这就对可靠性以及自动化水平有了进一步的要求，同时也要求电网运行调控逐渐向自动化、智能化方向发展。开关柜作为配电网系统中的关键设备之一，对其进行研究就显得尤为重要。因此，文章针对目前国内开 关柜发展现状及存在问题进行了浅要分析，探讨了监测温度变化的重要性，提出了无线测温技术的研究方向，并对未来开关柜无线测温技术的发展趋势进行了一定展望，以期为未来电力系统的良好发展奠定一定理论基础。

关键词：开关柜；无线测温；技术研制；技术应用
开关柜测温的必要性
我国是人口大国，对于电力有很大的需求，相应对于电气化设备的可靠运行也有进一步的要求。开关柜作为确保电能质量的关键设备，其安全稳定运行具有十分重要的意义。
一般情况下，由于开关柜通常是密闭空间，当负荷增加以及长时间运行时，就容易发生内部过热的现象，从而导致异常温升。如果没有及时发现并采取合理的措施进行干预，随着时间的流逝，其温升现象会越来越严重，开关柜内绝缘件等设备的过热程度会持续增加，不仅会影响使用寿命，而且会导致重大安全事故发生。此外，开关柜具有大电流的特点，这就引发了较为强烈的电磁辐射现象，进而导致测温系统温度监测的不准确，从而无法及时掌握温度变化情况。另外，由于通常温度传感器需要直接安置于高压被测物体上，并且一定的安全距离，这就容易引起温度测量误差的问题，进而埋下安全隐患。

开关柜发生故障原因
开关柜发生故障的原因有很多，但究其根本还是由于开关柜内相关元件及线路长期处于大电流、高电压工作状况，且空间狭小不通风，强大电流容易导致其内部温升加剧，一旦没有及时发现问题并进行预防，很容易发生火灾等安全事故。因此，做好开关柜内温度监测，避免发生过热的现象，对于避免火灾等安全事故的发生具有十分重要的研究价值。
2.1温度过高
通常情况下，开关柜在正式应用前会在实验室内进行试验检测，检测时间通常为8小时。然而，在实际应用中，开关柜通常需要长时间、不间断运行，同时会持续性发热，而温升又是随着时间不断增加的，这就导致试验数据无法满足实际应用中的数据变化范围。另外，虽 然我国自动化水平稳步提升，但是对于开关柜这种电气设备安装，通常还需要具有较强技术知识的工作人员进行设计与安装。在一定程度上，现场工作人员的违规操作也会导致温升异常的情况发生。
2.2接头故障
开关柜在输配电系统中承担着重要角色，对于保护线路、监测电量运行情况具有不可忽视的影响。然而随着工作时长的不断增加，不可避免地会出现线路老化的问题，同时在长期大电流的作用下，也会在一定程度上导致接触电阻增加，引起局部放电、高压泄漏现象发生，这些现象都容易引起开关柜内相关元件温升现象愈发严重，从而引发线路、设备着火现象，导致开关柜被烧毁，引起重大安全事故的发生

开关柜常用温度监测方式对比
无线测温技术在开关柜内的应用具有十分明显的优势，通过将温度传感器直接安装于需要测量温度的关键部分，之后通过温度传感器获取实时温度以及其他工作状态信息，通过无线信号进行传递，同时实现数据的采集与存储。根据温度信息变化标准进行检测，一旦发生问题，可以及时有效地进行报警，避免重大安全事故的发生。与此同时，通过对温度变化情况进行对比分析，可以形成相关报表，以便更好地对开关柜的运行情况进行监测。一方面可以解决开关柜内空间狭小的问题，更好地安装其他设备元件；另一方面可以提高监测准确度，弥补人工操作的不足，减少人工巡视工作量，降低运维成本，对温度异常情况进行更为及时的监测，避免安全事故的发生。

3.5 开关柜测温技术研发现状
现阶段，我国电力系统通常严格按照国家电气设备采购标准及设计规范安装、使用开关柜，确保开关柜可以通过试验验证，特别是对于温升现象的控制。在日常供电情况下，系统负荷通常不会与开关柜的设计满容量相同，因此其温升问题不会影响开关柜的正常运行。然而，在实际应用过程中，开关柜内部温度变化情况，尤其是母排连接点等部分，其温升数值往往超过试验值。

3.7 开关柜无线测温技术发展前景
当前，随着我国科技水平的迅速提升，无线测温技术的研制与应用越来越多地引起国内外学者的关注，同时也推动了电力企业对其进行更为广泛的研究与开发，目前已有多种在线检测系统应用于开关柜的温度检测中。无线测温系统的应用大多针对开关柜中的关键部分，对其进行温度的实时检测与长期监测，避免发生温度过高现象，同时对其工作状态进行监测，避免发生重大安全事故。
通常情况下，无线测温技术在开关柜中的应用具有很大的优势，其紧凑小巧的结构设计对开关柜原设计的影响非常小，因此安装方便且施工成本低；其简单的结构又降低了制造成本，因而可以大规模、广泛地应用于开关柜中；另外，其可靠的监测性能进一步提升了其应用前景。电网安全运行是一个系统工作，需要各个环节紧密配合，做好权责分工。同时，电网安全又是社会生产、人们生活与工作得以顺利进行的基础，对国民经济的稳定发展起着不可忽视的影响，因此，提升开关柜的运行稳定性，确保用电、供电安全是电力行业首要考虑的关键问题。由此可见，开关柜无线测温技术的研制与应用具有十分广泛的前景。

应用场所
适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、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。

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：
1）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。
2）温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。
3）运行报表：查询及打印各测温点时间的温度数据。
4）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。
5）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。
4.5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。

总结
开关柜内的导线连接处易发生温升问题，影响因素是多方面的，这就要求相关电力单位做好无线测温技术的研制与应用工作，供电可靠性，降低人工巡视成本，保障电力设备运行安全，大限度地避免安全事故的发生

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