10kV開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)研究現(xiàn)狀

開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中輸配電過程中不可缺少的，能夠起到保護(hù)用電設(shè)備等作用，開關(guān)柜安全事故起因多為電纜接頭、斷路器動(dòng)靜觸頭等位置的虛接、材料老化、磨損、過載等原因造成接觸電阻過大，運(yùn)行中過熱，最后導(dǎo)致絕緣燒損，形成線間或相間短路，瞬間發(fā)生火災(zāi)事故。

因此,預(yù)防火災(zāi)的一大要點(diǎn)是對(duì)易于發(fā)熱的電氣接點(diǎn)進(jìn)行溫度持續(xù)監(jiān)控，了解其溫度是否在正常范疇。現(xiàn)如今開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)包括紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫、無線測(cè)溫等。

1、 紅外測(cè)溫法

 

作為一種典型的非直接接觸測(cè)量方法，紅外測(cè)溫技術(shù)的組成單元包括紅外探測(cè)儀、光學(xué)系統(tǒng)、信號(hào)放大裝置以及信號(hào)處理、顯示輸出等部分。紅外探測(cè)儀能將入射的紅外輻射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)放大及處理后，即轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。目前紅外測(cè)溫儀現(xiàn)場(chǎng)使用十分方便，還具有拍照和自動(dòng)尋找最高溫度點(diǎn)等擴(kuò)展功能，在電力行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。但對(duì)于10kV開關(guān)柜而言由于紅外光路會(huì)受到開關(guān)柜內(nèi)部元件及絕緣體的遮擋，難以準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)元件的溫度值，也無法對(duì)其進(jìn)行校正，因此通用性較差，只能用于早期10kV開關(guān)柜溫度的監(jiān)測(cè)，而不能用于目前廣為使用的全封閉式金屬開關(guān)柜。

2、光纖測(cè)溫法

 

光纖測(cè)溫技術(shù)作為一種新興的測(cè)溫技術(shù)，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。其最大特點(diǎn)就是可以對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部電氣元件(如母排、動(dòng)力電纜的接頭等部位)進(jìn)行“零距離”的溫度監(jiān)測(cè)。由于光纖的特性，其既不會(huì)受到復(fù)雜電磁環(huán)境的影響，也不會(huì)對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部原有電氣元件的特性造成影響，具有在高電壓、強(qiáng)輻射和腐蝕以及強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下不間斷連續(xù)測(cè)溫的優(yōu)異性能，這是其他測(cè)溫技術(shù)所無法比擬的，因此十分適合10kV高壓開關(guān)柜的溫度測(cè)量。

3、無線測(cè)溫法

 

開關(guān)柜無線測(cè)溫法由無線溫度傳感器、溫度信息接收裝置以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3部分組成，其中，無線溫度傳感器可以直接安裝于各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，而溫度信息接收裝置的放置地點(diǎn)與開關(guān)柜之間要有一定的距離兩者之間通過無線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)了高壓的隔離與絕緣。此種方法能夠解決紅外測(cè)溫技術(shù)在全封閉式金屬開關(guān)柜中應(yīng)用的局限性。

電力系統(tǒng)中的10kV高壓開關(guān)柜長期通過較高的負(fù)荷電流，有部分高壓開關(guān)柜甚至長期通過高達(dá)4000A的電流。如此高的工作電流，再加上高壓開關(guān)柜內(nèi)部各插頭發(fā)生位置偏移、動(dòng)靜觸頭等發(fā)生松動(dòng)、用料不良等原因?qū)е碌慕佑|不良進(jìn)而致使電阻增大，最終使得10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)熱嚴(yán)重。在國家相關(guān)規(guī)范中，對(duì)于10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部溫度有明確的規(guī)定，一旦超過了溫度允許值，就有可能導(dǎo)致10kV高壓開關(guān)柜的運(yùn)行事故。因此，安裝開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)對(duì)10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),是十分有必要的。

 

（開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)圖）

無線測(cè)溫系統(tǒng)ZRMSCADA V3.0的功能

ZRMSCADA在線監(jiān)測(cè)軟件分為通訊模塊，監(jiān)控模塊，組態(tài)設(shè)計(jì)模塊組成。

通過該軟件，能夠與不同協(xié)議的終端儀表通訊，并將數(shù)據(jù)寫入SQL數(shù)據(jù)庫，可查詢歷史記錄，曲線，報(bào)警窗口彈出，打印等。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)客戶端查看數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)具有以下功能：

（1）電氣監(jiān)控系統(tǒng)分布圖：在顯示界面可以顯示一次系統(tǒng)模擬圖。

（2）溫度監(jiān)測(cè)：在監(jiān)控系統(tǒng)上集中顯示被測(cè)各點(diǎn)的溫度值。

（3）報(bào)警功能：實(shí)際測(cè)量到的參數(shù)值超過報(bào)警值時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，并帶有語音報(bào)警功能。

（4）故障顯示：被測(cè)設(shè)備溫度點(diǎn)的位置非正常工作時(shí)顯示故障。

（5）數(shù)據(jù)庫功能：存儲(chǔ)所有被測(cè)點(diǎn)的各個(gè)時(shí)刻的溫度值，以便進(jìn)行歷史查詢歷史曲線顯示。

（6）權(quán)限管理：可進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。運(yùn)行數(shù)據(jù)的設(shè)定、修改等需經(jīng)有使用權(quán)限的系統(tǒng)操作人員操作方生效。

（7）遠(yuǎn)程通信：系統(tǒng)提供 RS485 總線通訊方式，以滿足遠(yuǎn)程通信。

以山東正瑞開關(guān)柜無線測(cè)溫解決方案為例,開關(guān)柜無線測(cè)溫不僅可以測(cè)量人工難以測(cè)量的位置, 還能實(shí)現(xiàn)測(cè)量溫度的精準(zhǔn)性、時(shí)間上連續(xù)性、以及主動(dòng)上報(bào)溫度、自動(dòng)報(bào)警、形成歷史數(shù)據(jù)報(bào)表, 有效預(yù)防因高壓設(shè)備溫度過高導(dǎo)致的安全事故,保證電器設(shè)備系統(tǒng)的安全運(yùn)行和企業(yè)的安全生產(chǎn)并解決了傳統(tǒng)方式下人員巡檢的工作強(qiáng)度大的問題,提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

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