簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)能為變電站設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保證，是變電站實(shí)現(xiàn)自動化的又一可靠有效的技術(shù)手段。現(xiàn)對實(shí)際變電站現(xiàn)場設(shè)備溫度過高的原因、電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)使用中發(fā)揮的作用和不足之處進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；智能；配電系統(tǒng)；應(yīng)用

0 前言

     在變電站設(shè)備運(yùn)行中，運(yùn)行人員要按照變電站巡檢制度對設(shè)備進(jìn)行巡檢，以發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行中在的問題和隱患，并及時進(jìn)行處理，以保設(shè)備運(yùn)行，提高變電站的運(yùn)行可靠性。

     在開展變電站設(shè)備巡檢，對設(shè)備溫度進(jìn)行測檢查是一種重要的方式和手段，通過對設(shè)備運(yùn)行溫度的檢查，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的問題和隱患。

     運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行溫度超過允許溫度，問題嚴(yán)重時，要盡快進(jìn)行停電處理，否則不僅危害設(shè)備運(yùn)行，而且會增加變電站非計劃停電次數(shù)，給變電站安全運(yùn)行帶來隱患。

1 變電站設(shè)備溫度過高的原因

     （1）設(shè)備安裝施工工藝不符合要求,特別是在螺栓壓接處 螺栓緊固度不達(dá)標(biāo)。所以，在工程驗收和檢查中發(fā)現(xiàn)此類問題，能夠避免設(shè)備投用后產(chǎn)生的隱患。

     （2）設(shè)備連接處不平整成租術(shù)，未按照要求進(jìn)行打磨處理 或打磨不到位，導(dǎo)致表面粗糙，接觸不良。

     （3）設(shè)備在運(yùn)輸或搬運(yùn)過程中發(fā)生碰撞而導(dǎo)致連接處變 形，使接觸面不平整，造成接觸不良。

     （4）設(shè)備運(yùn)行中金屬表面發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致接觸不良。

     （5）設(shè)備由于發(fā)生金屬表面銹蝕而接觸不良，特別是戶外設(shè)備，在受到雨雪影響時，發(fā)生此類情況的可能性較大。

     （6）在外力作用下，設(shè)備安裝連接部位發(fā)生變形或接觸面沒有*接觸，在實(shí)際現(xiàn)場，這種情況多發(fā)生在電纜接頭與隔離開關(guān)的連接處。

     （7）設(shè)備通過的負(fù)荷電流過大，在電流的熱效應(yīng)作用下，發(fā)熱偏高，如果設(shè)備存在以上其他問題,發(fā)熱會更嚴(yán)重，將會導(dǎo)致更加惡劣的結(jié)果。

     在變電站實(shí)際運(yùn)行中，由于以上幾種原因?qū)е聹囟冗^熱 的情況多發(fā)生在斷路器、隔離開關(guān)、電纜接頭、套管、母線等設(shè) 備的連接部位。站內(nèi)己發(fā)生多起此類事故，這些部位是設(shè)備溫 度過高的重災(zāi)區(qū)，因此它們也是變電站日常巡檢工作中檢查的測溫部位。在開展設(shè)備巡檢時，對設(shè)備進(jìn)行測溫，不僅可以了解設(shè)備在運(yùn)行期間的狀態(tài)，同時還可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備由于接觸不良或負(fù)荷偏大引起的發(fā)熱偏高問題。設(shè)備帶電運(yùn)行后，由于電流熱效溫度比周圍環(huán)境溫度偏高屬于正常情況，但 由于設(shè)備存在缺陷隱患或是負(fù)荷電流較大而引起的發(fā)熱偏高 不僅會使設(shè)備絕緣老化程度加重，縮短設(shè)備使用壽命，更嚴(yán)重的情況會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生停電事故，所以對設(shè)備進(jìn)行測溫巡檢 十分重要。

2 電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)的應(yīng)用

     在電力設(shè)備無線測溫軟件心前，變電站內(nèi)運(yùn)行人員主 要依靠手持式測溫儀或紅外成像儀進(jìn)行測溫。對全站的設(shè)備 進(jìn)行測溫檢查不僅工作量較大也比較費(fèi)時間，而且不能*保證對設(shè)備需要測溫的部位全部進(jìn)行測溫，容易產(chǎn)生遺漏現(xiàn) 象，同時較為依賴運(yùn)行人員的主動性，責(zé)任心較強(qiáng)的人員,測 溫效果技好,發(fā)現(xiàn)隱患的可能性比較大，一旦發(fā)生人工巡檢 測溫不到位，一旦不能及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)設(shè)備溫度過高隱患的情況，有可能引發(fā)電氣設(shè)備事故。所以，就需要一種能夠自動采集日常巡檢中所需要的設(shè)備運(yùn)行溫度參數(shù)，并可以及時有效提供給運(yùn)行人員進(jìn)行査看的測溫技術(shù)設(shè)備溫度越其能夠發(fā)出報警，提示溫度越限部位，為運(yùn)行人員提供可靠的信息依據(jù)，以便后續(xù)采取處理措施。

     在了解了電力設(shè)備無線測溫技術(shù)和手段后，結(jié)合站內(nèi)實(shí) 際設(shè)備可能溫度過高部位的位置特點(diǎn)和安裝使用要求，釆用 了由山西聯(lián)安礦用設(shè)備有限公司提供的電力設(shè)備無線測溫系 統(tǒng)，可以彌補(bǔ)人工對變電站設(shè)備進(jìn)行測溫存在的不足,提高設(shè) 備測溫的效率和準(zhǔn)確度。

     電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)由無線測溫傳感器、無線測溫通 信終端及后臺主機(jī)三部分組成，如圖1所示。無線測溫傳感器 安裝在斷路器、隔離〃閘、電纜接頭、套管、母線等設(shè)備的連接 部位,通過無線射頗技術(shù)將該部位的實(shí)時測溫數(shù)據(jù)發(fā)送到無線測溫通信終端,再由無線測溫通信終端將采塵的多路實(shí)時 測溫數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳回后臺主機(jī):變電站運(yùn)行人員可以通 過主機(jī)終端安裝的測溫軟件査看全部測溫結(jié)果。電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)的安裝應(yīng)用，可以讓變電站運(yùn)行人員足不出戶，隨時査看變電站電氣設(shè)備重要部位的溫度實(shí)時參數(shù)，大大方便了設(shè)備巡檢測溫，而且測溫結(jié)果準(zhǔn)確及時。該測溫系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶要求自動繪制測溫點(diǎn)的溫度曲線，同時可以保存全部測溫參數(shù)90天，便于變電站運(yùn)行人員進(jìn)行歷史査看，方便了運(yùn)行人員進(jìn)行設(shè)備溫度記錄和歷史分析。

圖1電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

     和人工測溫巡檢相比，無線測溫系統(tǒng)可以不受天氣、工作情況的影響解設(shè)備的溫度。以往在進(jìn)行人工測溫巡檢時，要考慮到天氣因素，在打雷下雨時不可以進(jìn)行設(shè)備巡檢， 同時還要考慮到設(shè)備間隔內(nèi)有其他檢修設(shè)備，不能開展巡檢。安裝了無線測溫系統(tǒng)后，可以隨時查看設(shè)備溫度，不會 發(fā)生遺漏測溫的現(xiàn)象。同時該批線測溫系統(tǒng)可以根據(jù)要求設(shè) 置設(shè)備溫度越限報警，通過語音及時提醒變電站運(yùn)行人員具體的設(shè)備部位出現(xiàn)的情況。

應(yīng)用電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

     （1）可以實(shí)時、了解設(shè)備當(dāng)前溫度，及時掌握設(shè)備運(yùn) 行情況。

     （2）能夠在設(shè)備溫度超過設(shè)定值時及時發(fā)出報警，提醒運(yùn) 行人員及時進(jìn)行處理。

     （3）可以查閱設(shè)備溫度歷史記錄，便于了解和分析設(shè)備在 一定時間段的運(yùn)行狀況。

     （4）當(dāng)前測溫記錄及歷史測溫記錄能以曲線的形式進(jìn)行 査看,更加一日了然，便于分析對比。

     （5）減少了人工測溫的工作量，可以讓值班員有更多的時 間開展其他工作。

     （6）不受天氣情況、工作因素的影響，可以隨時了解設(shè)備 運(yùn)行溫度。

4 電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)的不足

     安裝使用電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)后，變電站運(yùn)行人員設(shè)備巡檢效率大大提高，而且在其幫助下處理了礦劉2#線302斷 路器A相穿墻套管連接部位溫度過高、礦劉1#線301-3隔離開關(guān)A相溫度過高等多次隱患，提高了變電站設(shè)備運(yùn)行的安全性。但在日常應(yīng)用中，該系統(tǒng)也暴露出一些不足和缺陷,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

     （1）無線測溫傳感器采用的是有源技術(shù)，需要內(nèi)部安裝電池提供電源，一旦電池電量不足，該無線測溫傳感器將停止工作，運(yùn)行人員將不會查看到該處的溫度參數(shù)，只有對該部位停電更換無線測溫傳感器才能恢復(fù)正常，這將大大增加變電站 的倒閘操作量和非計劃停電次數(shù)。我司已多次向設(shè)備廠家反 映該時題,設(shè)備廠家也針對該問題對無線測溫傳感器進(jìn)行了技術(shù)升級，將內(nèi)部電池供電改為無源技術(shù)，通過安裝部位的電磁感應(yīng)作用提供電源,這就大大提髙了該系統(tǒng)的可靠性。

     (2)在電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)實(shí)際使用中，部分設(shè)備溫度 參數(shù)經(jīng)常發(fā)生中斷，初步判斷為無線測溫傳感器電池電量不足所致，經(jīng)停電更換無線測溫傳感器后，此現(xiàn)象依然存在。對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行檢查后將信號接收器安裝位置進(jìn)行了調(diào)整，使信號接收器與無線測溫傳感器距離縮短，此現(xiàn)象不再發(fā)生。

     (3)采用有源技術(shù)內(nèi)置電池的無線測溫傳感器不可更換電池，一旦發(fā)現(xiàn)無線測溫傳感器電池電量不足，只能對無線測溫傳感器進(jìn)行更換，不僅增加了設(shè)備維護(hù)成本，而且對設(shè)備也是一種資源浪費(fèi)。

5 安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)

5.1概述

電氣接點(diǎn)在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測，防止在運(yùn)行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸 電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速報警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

5.2應(yīng)用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5.4系統(tǒng)功能

測溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

1）溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個測溫點(diǎn)的實(shí)時值，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。

2）溫度曲線：查看每個測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線。

3）運(yùn)行報表：查詢及打印各測溫點(diǎn)時間的溫度數(shù)據(jù)。

4）實(shí)時告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時語音報警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。

5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析等。

5.5系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

6 結(jié)束語

電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)作為變電站采用的綜合自動化技術(shù)手段，為變電站的安全可靠運(yùn)行提供了技術(shù)支持，雖然在實(shí)際現(xiàn)場使用中暴露出一些不足之處，但它發(fā)揮的作用和優(yōu)勢是變電站人工測溫?zé)o法實(shí)現(xiàn)的，通過技術(shù)的不斷發(fā)展和完善， 其將更好地為電力系統(tǒng)提供服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]袁洋.電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)的應(yīng)用.

[2]劉琳娜，高森，吳帥，楊華，馮立嶺，史辛琳．泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電系統(tǒng)應(yīng)用.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版．

作者簡介：

簡婷，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。主要從事溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。