關于高壓開關柜在線測溫方案的應用探討-上海上繼科技有限公司

目前隨著全封閉式高壓開關柜在10kV系統電網中的大量使用，對其可靠性也提出了更高的要求，然而在長期的運行中開關柜內部電氣接頭的異常發熱已成為影響開關柜安全運行眾多因素中常見的問題。針對目前高壓設備溫度監測的現狀，高壓電氣接點溫度在線監測系統解決了在常規的溫度監測手段中所遇到的問題，為避免高壓電氣設備事故起到了很好的預警作用。

1高壓開關柜電氣接頭測溫方法存在的問題

1.1?紅外測溫法

       紅外測溫是非接觸式測溫方式，即利用紅外線點溫儀通過對全封閉式高壓開關柜柜門上的巡視玻璃看窗進行測溫，但由于玻璃的反射作用，造成測溫誤差較大，因此該測溫方法是不可行的。針對此問題將玻璃看窗換成價格昂貴的紅外線玻璃看窗，解決現場的測溫問題，但卻無法實現遠傳，不利于集控站實時監測。

1.2?無線測溫法

       將無線測溫探頭固定在封閉柜內待測溫的電氣接頭上，無線接收裝置則放置在柜外，實現了無線實時測溫，并能夠進行后臺監控。該測溫方法的缺點是：封閉式開關柜內的運行環境十分惡劣，電磁干擾嚴重，由于高壓開關柜各隔室除電纜室玻璃看窗外均采用金屬擋板進行密封處理，降低了無線測溫設備數據傳輸度和可靠性，測溫探頭內電池的無線發功率比較小，抗電磁干擾差，也會導致測溫數據傳輸出現錯誤。

1.3?光纖光柵傳感器

       該設備抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫以及信號衰減比較小、質輕、集信息傳感與傳輸于一身等，有效解決常規檢測技術中無法解決的測量難題，但是由于一個測溫點的價格就高達3000元以上，因此在變電站中推廣應用受到一定的制約。為解決高壓開關觸頭處于高電壓、高溫度、強磁場的電磁干擾環境中，實現對觸頭的測溫及測溫裝置造價成本過高不易大面積推等問題，各廠家及科研機構主要針對無線測溫方法中的信號傳輸頻率、抗干擾性進行了研究，為在線測溫方法的多樣性提供了現實的指導意義。

2高壓開關柜超溫遠程報警系統

      超溫遠程報警系統從功能角度可以分成三部分：用于監測被測電氣接頭溫度的溫度采集模塊、用于接收電氣接頭溫度報警的紅外接收模塊、用于查看報警信息及其功能設置的顯示終端模塊及后臺監控系統。

2.1?溫度采集模塊的組成

       由溫度傳感器、單片機、紅外發射器、電池等元器件組成。通過模塊內的單片機可實現溫度監測、電池電壓檢測以及通過與顯示終端模塊的對答功能，實現每一個溫度采集模塊ID地址的配置。溫度采集模塊固定在待監測的三相電纜終端接頭附件的金屬導電體上，在監測到電氣接頭的溫度達到報警溫度閥值時（溫度閥值設為70°），啟動單片機將配置的ID地址及溫度數據組合后編碼調制通過紅外發射器進行紅外數據傳輸。

2.2?紅外接收模塊的組成

       由單片機、紅外收發器、485通訊等元器件組成?？蓪崿F溫度報警信號的紅外數據接收，接收到的數據信號經單片機解碼后通過485通訊接口傳輸到顯示終端模塊。接收模塊的外殼采用磁吸設計，可方便地吸附在金屬柜體的內部，確保接收的靈敏性。

2.3?顯示終端模塊組成

       顯示終端模塊主要由終端單片機、液晶屏、設置按鍵、LED顯示及485通訊接口、電源、繼電器等元器件組成。紅外接收模塊接收到的數據信號通過485通訊接口傳輸到顯示終端模塊內的單片機上去控制相應的LED燈顯示，起到指明某個電氣接頭監測點發熱的作用。同時啟動繼電器輸出開出量用于給上位機上傳報警信號。

2.4?溫度采集模塊的紅外遙控編碼傳輸協議

       溫度采集模塊的編碼調制采用NEC編碼傳輸協議，其特點：8位地址和8位命令，為提高可靠性，地址和命令都分別傳輸2次，第2次為反碼傳輸。脈沖間隔調制：38kHz載波頻率；每一位時間為1.12ms（0）或2.25ms（1），調制采用脈沖間隔時間調制每一位。每一個脈沖都是560uS長度的38kHz載波脈沖，占空比為1/4或1/3（約21個周期），邏輯1：2.25ms，邏輯0：1.12ms，實現高壓柜內每個溫度采集器模塊地址的準確性。

2.5?溫度采集模塊ID地址的配置

       長按溫度采集模塊上的按鍵開關3s以上，給溫度傳感器單片機輸入高電平信號，單片機芯片采用NEC紅外遙控協議調制成38kHZ載波頻率輸入到紅外線發射器上，紅外接收模塊上的紅外接收器接收到這個紅外發射信號后，通過紅外接收器內部電路對調制信號進行解調比較后輸出高低電平，還原出發射端的信號波形后輸送給紅外接收模塊內部的接收頭單片機芯片，接收頭單片機芯片隨機產生8位2進制ID地址信號后采用NEC協議進行編碼調制輸出給紅外發射器，溫度采集模塊上的紅外接收器接收到這個信號后經解碼輸入到溫度采集模塊上的單片機芯片上存入這個ID地址，至此這個溫度采集模塊有了準確性ID地址，為顯示終端識別這個溫度采集模塊提供了先決條件，

3安裝應用

       溫度采集器模塊通過硅膠綁帶方式將溫度傳感器的感溫面直接貼合固定在被測A、B、C三相電氣接頭上待測電氣接頭附近的金屬導電體表面上。

紅外接收模塊的外殼具有磁吸功能，可吸附在高壓開關柜的內壁上可方便紅外接收角度的調整。

顯示終端模塊安裝在高壓柜儀表室內，由柜內電源提供工作電源，開出量端子與綜合保護裝置的開入量端子連接

公司介紹：上海上繼科技有限公司是一家專業從事電力系統繼電保護及智能電網電力自動化產品的研發、設計、生產、銷售和服務為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護專家團隊和國內**的檢測儀器及校驗設備。同時還引用國內外先進技術，來進行技術創新。本公司的產品廣泛用于電力、工礦、鐵路、建筑等國家重大工程輸配變電系統上，產品遠銷東南亞及中東地區。產品通過國家繼電保護及自動化設備質量監督檢驗中心檢測，獲得ISO9001國際質量體系認證?！翱萍紕撔?，誠信務實”是公司的經營理念，本公司以高超的技術支持和對用戶高度負責的售后服務贏得了輸配電成套企業的信賴，且樹立了良好的信譽。

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