一、概述
1 電氣節(jié)點測溫的必要性：
電力系統(tǒng)的一次系統(tǒng)一般由供電線路(包括架空線路和電纜)、變壓器、母線、開關柜等電氣設備組成。其相互之間存在大量的電氣連接點,由于電流流過產(chǎn)生熱量，所以幾乎所有的電氣故障都會導致故障點溫度的變化。例如架空線路搭接點、電纜接頭、電纜中間連接處、電纜敷設彎折處、高壓電纜的局部放電、高壓開關柜的動靜觸頭及其他連接處、低壓電氣連接處等位置過熱是大型事故的征兆,也是事故多發(fā)的重災。
如果能夠采用先進的技術手段，實現(xiàn)對各電氣節(jié)點溫度的安全、方便、實時和連續(xù)的測量，對超溫故障進行報警和預警，指明故障位置，并且為故障分析提供詳盡的歷史數(shù)據(jù)。對于保證電氣設備的安全可靠運行，尤其對于像冶金行業(yè)等大電流負荷用戶具有重大意義。
2 當前現(xiàn)狀：
多年來，由于技術水平的限制，雖然曾利用紅外測溫儀、紅外成像儀、感溫電纜、傳統(tǒng)的點式測溫系統(tǒng)希望解決上述問題，但都無法實現(xiàn)開關柜內如斷路器、刀閘聯(lián)接點和觸頭測溫。目前，國內電力測溫主要應用紅外點測儀和光纖測溫儀，而在線方式由于無法解決高壓絕緣問題，所以高壓開關的觸點等空間有限的電氣設備基本上都是處于完全無監(jiān)控的狀態(tài)下運行，存在重大安全隱患。
近年來，無線測溫系統(tǒng)開始出現(xiàn)。內置電池和無線發(fā)射模塊的測溫傳感器安裝于各測溫點，由于體積小，且無需任何接線，其電氣安全性得到保證。傳感器周期性的將測溫數(shù)據(jù)無線發(fā)送至接收單元，接收單元可聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至主站。以此實現(xiàn)一個區(qū)域系統(tǒng)的電氣溫度檢測。
無線測溫系統(tǒng)的出現(xiàn)無疑對保證電氣設備的安全可靠運行具有重大意義，但當前產(chǎn)品普遍存在以下問題：
當前產(chǎn)品的接收單元一般安裝于開關柜面板，接收本柜內的無線測溫傳感器的數(shù)據(jù)。本地顯示比較直觀方便，由于距離很短，對無線傳輸?shù)木嚯x要求較低，各個開關柜之間的無線數(shù)據(jù)干擾和沖突問題也可通過信道分配等方式避免。但存在的問題是改造現(xiàn)有變電站的開關柜將會帶來很大的工作量：柜體面板需要開孔以安裝接收單元，有些開關柜可能很難找到合適的開孔位置，接收單元需要連接電源線，接收單元和主站之間需要布設聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)線等等。大量的改造工程需要較長的停電時間，這往往使得有些重要變電站的改造實際上無法進行。
對于野外設備，現(xiàn)在有少量產(chǎn)品可用于變電站內的戶外設備無線測溫，但對于長距離線路的節(jié)點測溫，因其存在電源和通信問題，尚未出現(xiàn)。
3 本方案要實現(xiàn)的目標：
總體目標：一體化滿足變電站開關柜的實時測溫需求，盡量減少投資，減少工程安裝量，減少維護人工和費用。
4 基本總體方案：
為達成上述總體目標，綜合分析，并經(jīng)充分交流溝通后，基本確定以下基本總體方案：
1) 對于變電站，采用先進的的集中數(shù)據(jù)接收和顯示方案。一個集中式接收裝置可以接收多達幾十面開關柜，數(shù)百個測溫點的無線數(shù)據(jù)，將無線測溫傳感器固定于測溫點即可，整個改造工程量遠小于現(xiàn)有產(chǎn)品，對無線測溫系統(tǒng)的推廣具有重大現(xiàn)實意義。集中式接收裝置功能強大，顯示直觀，可通過485通訊和主站聯(lián)網(wǎng)，對于無人值守站更加適合。
2)變電站節(jié)點的測溫數(shù)據(jù)全部發(fā)往主站，需要主站軟件接收、顯示和分析。除常規(guī)功能外，由于測溫點較多，本項目需在人機界面上做出創(chuàng)新設計，實現(xiàn)觀察直觀方便，報警迅速，定位準確的要求。
5 本方案的優(yōu)點：
無線測溫系統(tǒng)是目前世界上最有效的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，解決了防污閃問題，可以長期免維護可靠運行，完全符合變電站及野外設備或線路無人值守的需求。無線測溫系統(tǒng)通過對電氣設備節(jié)點的溫度連續(xù)監(jiān)測，實現(xiàn)故障的早期報警，當發(fā)生故障時，提供及時報警并指明故障點位置，并提供故障分析的詳盡監(jiān)測數(shù)據(jù)?？梢员ＷC電氣設備的安全可靠運行。
對于變電站內電氣設備的溫度檢測，采用集中接收和顯示的方案，大量減少工程安裝工作量，縮短安裝時間，使得重要變電站的測溫改造得以方便實現(xiàn)，對于新站的建設也具有同樣的優(yōu)勢。
本方案一體化滿足了變電站開關柜節(jié)點的實時測溫的需求，在減少投資，減少工程安裝量，減少維護人工和費用方面優(yōu)勢明顯。實施本項目，能夠有效提升供電系統(tǒng)的安全可靠運行水平，減少停電故障，對于保證正常生產(chǎn)、減少事故造成的損失具有重大意義。
二、系統(tǒng)方案
1 項目概況
本化工配電改造項目由1個10Kv開閉所、2個變配電所組成，其中1#變配電所含3個離心干燥車間，2#變配電所包含二甲酯配電系統(tǒng)、草甘膦配電系統(tǒng)和公共變配電系統(tǒng)。要求本工程采用智能配電網(wǎng)絡，對電氣運行設備進行全參數(shù)檢測，所有帶有通訊接口的電氣設備均最終匯聚至后臺監(jiān)控電腦。10Kv開閉所每面高壓開關柜的斷路器上、下觸頭均需配備無線測溫裝置;低壓配電室內每個抽屜內均需設置一個測溫點(B相)，通過本柜或鄰柜匯集后通過網(wǎng)絡傳輸至進線總柜上的主機，主機安裝在進線柜面，收發(fā)器安裝在出線柜后電纜室內。
2 系統(tǒng)架構：
10kV高壓開關柜無線測溫系統(tǒng)架構：
低壓系統(tǒng)無線測溫系統(tǒng)架構：
整個系統(tǒng)由10kV開閉所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、主站組成。
3 無線測溫方案配置
3.1 10Kv開閉所無線測溫方案拓撲圖
3.2 1#變配電所無線測溫方案拓撲圖
3.3 2#變配電所無線測溫方案拓撲圖
4 安科瑞電氣節(jié)點無線測溫方案明細
5 現(xiàn)場安裝實例
變電站開關柜無線測溫子系統(tǒng)，采用集中顯示裝置接收和顯示本開關柜室內所有測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)，開關柜免開孔、免布線，傳感器易于安裝，工程量小，停電時間短，特別適用于舊站升級改造。
測溫傳感器安裝實例
ARTM100數(shù)據(jù)實時顯示界面
節(jié)點溫度報警界面
作者簡介:陳璐(1989)，女，江蘇安科瑞電器制造有限公司，技術工程師，主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。技術交流：0510-86179852 傳真：0510-86179975 手機：18860995116 QQ:2880581271 主頁：http://www.acrel-eim.com
