常用溫度在線監(jiān)測(cè)相關(guān)產(chǎn)品存在的不足，急需溫度在線監(jiān)測(cè)的電力設(shè)備及其部位，溫度在線監(jiān)測(cè)的兩種方式，溫度在線監(jiān)測(cè)裝置的技術(shù)關(guān)鍵，WD/N型無(wú)線無(wú)源測(cè)溫系統(tǒng)，應(yīng)用WD/N型無(wú)線無(wú)源測(cè)溫系統(tǒng)的技術(shù)解決方案。電力設(shè)備

電力設(shè)備

 1.常用溫度在線監(jiān)測(cè)相關(guān)產(chǎn)品存在的不足1.1干式變壓器繞組溫度在線監(jiān)測(cè)用溫控器溫控器采用鉑電阻作傳感器，由于它無(wú)絕緣，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)必須將傳感器與溫控器分離，而實(shí)際運(yùn)行中的過電壓常損壞溫控器；它的引線耐熱不能滿足干式變二次側(cè)短路時(shí)，動(dòng)熱穩(wěn)定350℃高溫要求，傳感器常燒壞。1.2電力變壓器油溫在線監(jiān)測(cè)的壓力式帶電阻式溫度計(jì)該溫度計(jì)采用鉑電阻作傳感器，由于其自身電阻值太小，受引線電阻影響較大。特別是引線中多個(gè)接線端子接頭電阻在運(yùn)行中因氧化、松動(dòng)、檢修等引起變化是無(wú)法進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)?。所以普遍存在顯示油溫值與實(shí)際油溫偏差過大的通病，影響顯示溫度值的可信度，又沒有多部位油溫監(jiān)測(cè)，急需替代產(chǎn)品。2.急需溫度在線監(jiān)測(cè)的電力設(shè)備及其部位2.1中壓開關(guān)設(shè)備中壓開關(guān)設(shè)備除老設(shè)備外，多數(shù)是封閉式結(jié)構(gòu)，還帶防誤閉鎖。運(yùn)行時(shí)不能打開遮擋紅外輻射的門或蓋板進(jìn)行紅外檢測(cè)。設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)電的接頭和插頭在運(yùn)行、動(dòng)作過程會(huì)因電磨損、機(jī)械操作和短路電動(dòng)力引起機(jī)械振動(dòng)等原因使接觸電阻增加，引起溫度升高，加劇接觸表面氧化，造成設(shè)備重大故障。開關(guān)設(shè)備最經(jīng)常發(fā)生故障的是手車觸頭和進(jìn)出線端電纜連接處。2.2干式變壓器中壓繞組隨著電力設(shè)備發(fā)展，出現(xiàn)110kV高電壓干式電力變壓器和鐵路系統(tǒng)專用的干式變壓器。其二次側(cè)為6～10kV等級(jí)，還有一些二次側(cè)電壓高于660V的特殊干式變壓器，對(duì)它們二次繞組溫度監(jiān)測(cè)還尚無(wú)可靠的在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。2.3柱上變壓器（公用變）低壓出線端公用變受戶外環(huán)境影響，二次側(cè)多數(shù)無(wú)保護(hù)，常出現(xiàn)燒毀事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，主要原因是出線端過熱引起的。《電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》中第5.1.4條變壓器日常巡視檢查內(nèi)容中規(guī)定，其引線接頭、電纜、母線應(yīng)無(wú)發(fā)熱跡象。以往是通過人為目測(cè)、滴水、觀察套管是否漏油等辦法進(jìn)行判斷。由于巡查工作量大，容易被忽視，造成公用變突發(fā)事故。當(dāng)變壓器三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡時(shí)，過大的中線電流經(jīng)偏小的變壓器中線出線端，如果出線端接觸又不良，則容易因發(fā)熱被燒斷，導(dǎo)致大量家用電器損壞。因此急需對(duì)其進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。2.4箱式變電站國(guó)內(nèi)制造的箱式變是將相關(guān)設(shè)備組合在全封閉的箱體內(nèi)，大多數(shù)未進(jìn)行成套性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)。因封閉、甚至多重封閉，結(jié)果影響設(shè)備散熱。又由于設(shè)備降容幅度難以合理確定，均可能導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備超溫。國(guó)家電力公司在箱式變電站招標(biāo)書中要求變壓器、高低壓電器所有設(shè)備的運(yùn)行溫度不超過其最高允許溫度。這就需要對(duì)它們進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。目前箱式變一般僅對(duì)變壓器油溫進(jìn)行檢測(cè)并隨其溫度變化自動(dòng)投切通風(fēng)機(jī)。由于沒有相應(yīng)的產(chǎn)品配套，對(duì)變壓器出線端、低壓開關(guān)和高壓開關(guān)進(jìn)出線端的溫度均沒有按要求進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。2.5電纜的接頭和電纜終端與電器設(shè)備的連接處電纜的接頭處多為現(xiàn)場(chǎng)制作，如果制作、安裝不到位經(jīng)運(yùn)行容易發(fā)生電接觸問題而超溫。從表1中發(fā)現(xiàn)電纜長(zhǎng)期允許溫度比電器外部導(dǎo)體連接端的最高允許溫度低15～40℃。由于兩者標(biāo)準(zhǔn)的差異，使得電纜經(jīng)常承受電器高溫的危害，所以電纜與電器連接處成為薄弱環(huán)節(jié)，需重點(diǎn)防患。尤其需要對(duì)高壓開關(guān)柜的進(jìn)出線端電纜連接處進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。3.溫度在線監(jiān)測(cè)的兩種方式現(xiàn)有溫度在線監(jiān)測(cè)方式主要有兩種：紅外輻射的非接觸式和采用熱敏器件的接觸式測(cè)溫。非接觸式紅外傳感器由于受環(huán)境、濕度、大氣壓的影響較大，紅外輻射受遮擋就無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，使用有很大局限性。而接觸式的傳感器直接與測(cè)溫點(diǎn)相接觸，受環(huán)境因素干擾小，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速溫度檢測(cè)?，F(xiàn)有接觸方案的不足：采用熱電偶作傳感器時(shí)，由于熱電偶冷端不可能保持在0℃，在室溫下測(cè)定要加冷端補(bǔ)償。在實(shí)際測(cè)量中熱端與冷端間距較遠(yuǎn)時(shí)，還需要采用補(bǔ)償導(dǎo)線。采用光纖傳感器，包括發(fā)射端、接收端、連接器和光纖。光纖傳感器如何安裝走線很成問題。光纖傳輸信號(hào)方案并不容易做到高低電位的完全隔離，當(dāng)發(fā)射端安裝高壓端時(shí)，對(duì)地絕緣的問題也無(wú)法解決。采用電阻式傳感器直接接觸測(cè)量，在高電位用有線輸送信號(hào)，簡(jiǎn)單運(yùn)用空氣間隙隔離高低電位，通過紅外光電轉(zhuǎn)換傳輸溫度信號(hào)是一個(gè)不錯(cuò)的辦法。但紅外發(fā)射、接收管外露，長(zhǎng)期使用會(huì)落灰塵、污穢，使得信號(hào)傳輸?shù)目煽啃灾饾u變差，影響測(cè)量值也是一個(gè)很難解決的問題。另外還必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)安裝調(diào)試，使用的便利性上不理想。4.溫度在線監(jiān)測(cè)裝置的技術(shù)關(guān)鍵（1）在低壓系統(tǒng)檢測(cè)主要技術(shù)是解決溫度傳感器絕緣又導(dǎo)熱問題。在高壓系統(tǒng)檢測(cè)必須有效解決高電壓竄入低電壓系統(tǒng)的問題。因?yàn)楦袦卦诟邏憾?，檢測(cè)處理的控制單元在低壓系統(tǒng)。所以技術(shù)核心是實(shí)現(xiàn)高壓端與低電壓系統(tǒng)的電位可靠隔離。（2）溫度傳感器（包括其引線）必須滿足高溫測(cè)量的穩(wěn)定性和耐熱性要求。因?yàn)樗顺惺墚惓３瑴赝?，還必須耐受短路大電流的動(dòng)、熱穩(wěn)定電流沖擊時(shí)所產(chǎn)生的短時(shí)高溫而不被損壞。（3）測(cè)溫?zé)o補(bǔ)償才能達(dá)到測(cè)溫準(zhǔn)確的要求。

5.WD/N型無(wú)線無(wú)源測(cè)溫系統(tǒng)WD/N型無(wú)線無(wú)源測(cè)溫系統(tǒng)是我司研發(fā)應(yīng)用于簡(jiǎn)單環(huán)境的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)高壓電力開關(guān)柜、變壓器等設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)不間斷監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至數(shù)據(jù)中心，為集中監(jiān)控、智能管理提供可靠平臺(tái)，為設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的保證。其目的是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)人值守，集中監(jiān)測(cè)，集中管理，提前發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)采取措施，預(yù)防重大事故的發(fā)生。WD/N型系統(tǒng)由無(wú)線無(wú)源溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、采集器天線和系統(tǒng)監(jiān)控軟件等四部分組成。產(chǎn)品可選擇應(yīng)用場(chǎng)所:(1)開關(guān)柜斷路器觸點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)及過熱預(yù)警(2)母線接點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)及過熱預(yù)警(3)電纜接頭溫度在線監(jiān)測(cè)及過熱預(yù)警(4)變壓器與母線連接點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)及過熱預(yù)警(5)互感器與母線連接點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)及過熱預(yù)警(6)避雷器與母線連接點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)及過熱預(yù)警(7)輸電線路連接點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)及過熱預(yù)警等。5.1產(chǎn)品特點(diǎn)無(wú)線溫度檢測(cè)，避免了有線方式的絕緣隱患；傳感器完全無(wú)源，不需要更換電池，免維護(hù)期達(dá)10年以上。測(cè)溫實(shí)時(shí)性好，及時(shí)跟蹤溫度變化；可靠性高，高溫、超低溫環(huán)境可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；系統(tǒng)組件可定制化程度高，安裝靈活便捷?？闺姶鸥蓴_能力強(qiáng)，溫度傳感器采用抗干擾電場(chǎng)均衡技術(shù)屏蔽盒，抗電磁干擾能力強(qiáng)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳可靠。系統(tǒng)工作穩(wěn)定、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，具備溫度超限和溫升過快報(bào)警功能及溫度變化趨勢(shì)分析功能；系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)每2秒記錄一次溫度數(shù)據(jù)，可查看當(dāng)日溫度曲線、歷史曲線、溫度報(bào)表、系統(tǒng)日志等溫度變化信息。通訊主機(jī)支持多種通信，同時(shí)滿足就地顯示，液晶顯示和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的功能需求；數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議通用性強(qiáng)，可方便、安全地接入本地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)控中心。

5.2主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)

                                                                      主要技術(shù)參數(shù)

5.3原理框圖：

                                                    無(wú)線無(wú)源綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)?/p>

本系統(tǒng)采用4層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層最低層的是分布放置的無(wú)線無(wú)源傳感器，傳感器和被測(cè)點(diǎn)直接接觸，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)變化；采集器天線放置在傳感器芯片約5米范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)采集器給傳感器發(fā)送問詢信號(hào)，監(jiān)測(cè)結(jié)果返回到數(shù)據(jù)采集器，從而完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集。

2）數(shù)據(jù)傳輸層網(wǎng)關(guān)通常以一個(gè)監(jiān)控房間為單元，采用一個(gè)網(wǎng)關(guān)接多個(gè)數(shù)據(jù)采集器的方式。數(shù)據(jù)采集器通過RS485總線和網(wǎng)關(guān)連接，從而在網(wǎng)關(guān)完成多數(shù)據(jù)采集器的監(jiān)測(cè)參數(shù)信息匯集；匯總數(shù)據(jù)也可以以61850、103/104等協(xié)議和SCADA系統(tǒng)連接。

3）監(jiān)控層針對(duì)同一區(qū)域、不同監(jiān)控房間的數(shù)據(jù)，在監(jiān)控中心進(jìn)行匯集；計(jì)算機(jī)上安裝綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件，該軟件對(duì)總線網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以及智能管理平臺(tái)，同時(shí)向遠(yuǎn)程監(jiān)控端發(fā)送數(shù)據(jù)。

4）遠(yuǎn)程終端層本地監(jiān)控中心與遠(yuǎn)程客戶端通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，遠(yuǎn)程電腦使用WEB瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理，也可以通過手機(jī)客戶端軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理。

6.應(yīng)用WD/N型無(wú)線無(wú)源測(cè)溫系統(tǒng)的技術(shù)解決方案針對(duì)電力主要設(shè)備運(yùn)行中超溫事故多發(fā)的部分電力設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)和最熱點(diǎn)部位的溫度在線監(jiān)測(cè)，提出如下具體的技術(shù)解決方案。

（1）高壓中置式開關(guān)柜的手車觸頭采用捆綁安裝方式的無(wú)線無(wú)源傳感器和基本型數(shù)據(jù)采集器及系統(tǒng)監(jiān)控軟件組成的WD/N型溫度監(jiān)測(cè)方案。該“捆綁安裝方式”是專門針對(duì)中置式開關(guān)柜手車觸頭溫度在線監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的。它在保留原觸頭盒基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上以加強(qiáng)絕緣的思路將相關(guān)的單元組合封閉在觸頭盒內(nèi)，組成一個(gè)固定部件。由于安裝尺寸相同，便于新開關(guān)柜配置和在運(yùn)設(shè)備改造。該方案由于紅外發(fā)射管、接收管及其紅外光氣隙通道均被封閉，不受環(huán)境污穢影響，現(xiàn)場(chǎng)安裝勿須特別調(diào)試。溫度檢測(cè)點(diǎn)是位于靜觸頭上的固定嵌件上，能監(jiān)測(cè)到靜觸頭、母線、動(dòng)觸頭、開關(guān)接線端的溫度?？刂茊卧梢园惭b在單機(jī)柜內(nèi)上，便于察看、操控和接線。未改變手車上的結(jié)構(gòu)，可靠性好。

（2）高壓開關(guān)柜的進(jìn)出線端、隔離開關(guān)觸頭、敝開式手車觸頭、高壓干式變壓器繞組、高壓（發(fā)）電機(jī)繞組采用音叉螺栓固定方式和數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)監(jiān)控軟件組成的WF/N-N型溫度監(jiān)測(cè)方案。該方案部件是可以根據(jù)上述設(shè)備所用絕緣子的尺寸專門制作。它既作絕緣子又傳輸溫度信號(hào)。該方案同樣將紅外發(fā)射管、接收管及其紅外光通道封閉在絕緣子中。傳感器可深入到各被測(cè)部位，安裝方便。數(shù)據(jù)采集器同樣裝于盤面或殼體表面。

（3）電力變壓器（主變）的油及油箱采用探針式無(wú)線無(wú)源傳感器和多功能數(shù)據(jù)采集器及系統(tǒng)監(jiān)控軟件組成的WF/N-N型溫度監(jiān)測(cè)方案。該傳感器探頭不受引線電阻及其多個(gè)接線端子電阻變化而影響到數(shù)據(jù)采集的溫度值。因此勿須進(jìn)行溫度補(bǔ)償和調(diào)校，測(cè)溫準(zhǔn)確。同時(shí)適用于多個(gè)部位油溫和油箱溫度的在線監(jiān)測(cè)。油溫探頭可裝于變壓器水銀溫度計(jì)或壓力式溫度計(jì)管座上，便于新變壓器配置和在運(yùn)變壓器改造用。

（4）柱上變壓器（公用變）的低壓三相出線端、中線出線端和油采用柱狀傳感器和多功能采集器及系統(tǒng)監(jiān)控軟件組成的WF/N-N型溫度監(jiān)測(cè)方案。該傳感器通過連接片固定在出線端上直接檢測(cè)。由變壓器a相和中線出線端提供采集器工作電源。控制單元具有超溫報(bào)警示燈和RS485通信接口。該接口可以與低壓綜合配電箱通信接口對(duì)接，利用低壓綜合配電箱的通信通道將溫度信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。

（5）電纜的接頭、電纜終端與電器的連接處高壓電纜終端與電器的連接處采用內(nèi)嵌式傳感器、自組網(wǎng)型數(shù)據(jù)采集器及系統(tǒng)監(jiān)控軟件組成的WF/N-N系列溫度保護(hù)方案。無(wú)線無(wú)源傳感器內(nèi)嵌于電纜銅鼻子與電器連接處之間。電纜內(nèi)部或電纜頭如果采用接觸導(dǎo)體直接檢測(cè)會(huì)影響電纜絕緣?？刹捎靡惑w澆注成型的內(nèi)置傳感器和自組網(wǎng)數(shù)據(jù)采集器及遠(yuǎn)程控軟件組成的WF/N-N型溫度監(jiān)測(cè)方案，通過內(nèi)置無(wú)線無(wú)源傳感器的檢測(cè)監(jiān)測(cè)方式，根據(jù)要求設(shè)置報(bào)警或監(jiān)視其溫升變化，加以防患。對(duì)于電纜插接頭也可以采用同樣辦法監(jiān)視其是否插接良好。