無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統工作原理與產(chǎn)品選型

摘要：本文首先介紹了無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統的基本工作原理以及軟硬件組成，重點(diǎn)介紹了在線(xiàn)監測的無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)特點(diǎn)。在此研究基礎上，探討了無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統在實(shí)際工作場(chǎng)景中的應用案例，證明了其在溫度檢測方面的重要應用價(jià)值。

   關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統研究

0引言

   伴隨經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力領(lǐng)域也有了很大的進(jìn)步，人們對電力系統的安全性、可靠性有了較高的要求，因此，電力系統高壓傳輸設備的安全運行工作就顯得非常重要。特別是伴隨無(wú)人變電站的建設投入使用，人工管理巡視的方法已經(jīng)逐漸被弱化。在此情況下，人們研究了無(wú)線(xiàn)溫度監測系統，此系統能實(shí)現對電力高壓設備的實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測，為電力系統的安全穩定運行提供了較為良好的保障[1]。

1無(wú)線(xiàn)測溫系統研究背景及優(yōu)缺點(diǎn)

   發(fā)電廠(chǎng)與變電站高壓開(kāi)關(guān)柜、室外刀閘開(kāi)關(guān)等一些重要的設備，經(jīng)過(guò)長(cháng)期的運行，往往開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)以及母線(xiàn)連接出會(huì )由于老化、接觸過(guò)大的電阻而發(fā)熱，而這些發(fā)熱位置的溫度不能得到提前預警監測，就容易導致安全事故的發(fā)生。我們知道，高壓設備接頭部位的溫度難以監測，這主要是由于此部位都會(huì )有高壓裸露，采用一般的溫度測量方法由于不能解決高壓絕緣問(wèn)題，所以都不可使用。無(wú)線(xiàn)測溫監測裝置，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波來(lái)傳輸信號，傳感器主要是安裝到高壓設備上，同接收設備間無(wú)電氣聯(lián)系，所以，無(wú)線(xiàn)測溫系統能夠從根本上解決高壓設備發(fā)熱部位溫度監測難的問(wèn)題。

   無(wú)線(xiàn)溫度監控具有高度的可靠性和安全性，由于價(jià)格相對低廉，該系統可以安裝在任何高壓開(kāi)關(guān)和總線(xiàn)連接上。系統配備標準通訊接口，可實(shí)行在線(xiàn)操作。高壓開(kāi)關(guān)柜的運行溫度信息數據可以通過(guò)上位計算機記錄，形成高壓設備維護的依據，實(shí)現系統故障的預測性維護。在電力系統尤其是高壓輸電監測系統中，絕緣和電磁干擾是引起人們廣泛關(guān)注且非常重要的問(wèn)題，尤其是高壓輸電設備的高壓電源溫度監控顯得尤為重要，而無(wú)線(xiàn)溫度傳感就成為了其最佳解決方案。

   對電力系統尤其是高壓輸電帶電設備關(guān)鍵節點(diǎn)的溫度監測，除了當前電力系統仍在使用的在被測觸點(diǎn)上貼上專(zhuān)用蠟片，并通過(guò)定期檢查蠟片的變色程度或熔融程度，推導出觸點(diǎn)溫度這一相對原始的方法外，約有四種監測技術(shù)被應用于電力系統定量測溫，其中包括光纖測溫法、熱敏電阻測溫法、無(wú)線(xiàn)測溫法、紅外測溫法。其中，熱敏電阻必須連接在電纜上，因此不能用于暴露在外的帶電設備上；光纖測溫產(chǎn)品種類(lèi)繁多，但由于其價(jià)格昂貴、安裝難度大、機柜內外使用限制，不能被用戶(hù)廣泛使用；紅外測溫方法目前只能用于人工操作。雖然目前應用廣泛，但由于自身的局限性，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，它將逐漸被高科技產(chǎn)品所取代；無(wú)線(xiàn)測溫方法經(jīng)研究發(fā)現，其具有在線(xiàn)、實(shí)時(shí)、不影響設備固有絕緣的優(yōu)點(diǎn)。其先進(jìn)的技術(shù)和廣泛的應用范圍正在逐步取代原有的產(chǎn)品，成為當前電力系統測溫系統的主流產(chǎn)品。

2無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統工作原理

   無(wú)線(xiàn)測溫系統經(jīng)研究發(fā)現，是由無(wú)線(xiàn)測溫、無(wú)線(xiàn)通信終端、通信管理器組成：無(wú)線(xiàn)測溫終端主要是應用感應能量泵原理，從一次設備當中吸取電能，為元器件提供電源，直接使用溫度傳感器測量系統設備重要位置的溫度。通常情況下，經(jīng)信號調理、模數轉換后的溫度信號，利用無(wú)線(xiàn)方式與無(wú)線(xiàn)通信終端設備進(jìn)行數據信息通訊，從而達到實(shí)時(shí)溫度監測的目的。主要用于測量開(kāi)關(guān)、總線(xiàn)觸點(diǎn)、閘刀開(kāi)關(guān)等電力高壓系統帶電位置的溫度。無(wú)線(xiàn)測溫終端將收到的無(wú)線(xiàn)電通訊終端的指令，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送A/D采樣值、溫度值、設備運行狀態(tài)等信息通訊模塊到無(wú)線(xiàn)電通信終端。無(wú)線(xiàn)通信終端是一種用于在無(wú)線(xiàn)測溫終端和通信管理設備之間交換信息的系統。它通過(guò)通信總線(xiàn)將接收到的通信管理機的指令，通過(guò)無(wú)線(xiàn)形式發(fā)送到無(wú)線(xiàn)測溫終端。無(wú)線(xiàn)測溫終端接收到無(wú)線(xiàn)數據后，通過(guò)通信總線(xiàn)轉發(fā)給通信管理機，實(shí)現數據傳輸的媒體轉換，同時(shí)保證數據傳輸的可靠性和完整性[2]。

3應用場(chǎng)景

   無(wú)線(xiàn)測溫傳感器適用于高壓輸電、變電、配電的眾多行業(yè)，例如電力、鋼鐵、采礦、石油化工等行業(yè)的高壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器、高壓電纜等高壓設備的觸頭、母排等電接點(diǎn)的溫度監測。

   常用監測位置有：導線(xiàn)、主變三側套管、各類(lèi)線(xiàn)夾、刀閘、開(kāi)關(guān)、穿墻套管、電纜接頭、電容器表面、接觸器觸點(diǎn)、母線(xiàn)連接點(diǎn)、高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭及接點(diǎn)、開(kāi)關(guān)柜內各個(gè)連接點(diǎn)、各類(lèi)高低壓設備存在接觸電阻的連接點(diǎn)、其他位置等。

   無(wú)線(xiàn)測溫系統實(shí)時(shí)性強、性?xún)r(jià)比高、安全可靠，利用無(wú)線(xiàn)傳輸的方式測量高壓環(huán)境溫度已成為一種必然趨勢。實(shí)時(shí)掌握電網(wǎng)設備狀態(tài)、線(xiàn)路、線(xiàn)夾溫度情況預警和告警信息，實(shí)現遠程在線(xiàn)監測，降低運維成本，有效降低設備異常故障率，防止出現因溫度過(guò)高、溫升異常等原因引起設備異常損壞現象發(fā)生，可有效提高電網(wǎng)設備運行可靠性[3]。

4安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫系統

4.1系統結構

          Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測溫監控系統通過(guò)RS 485總線(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進(jìn)行通訊，系統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規約，安全性、可靠性和開(kāi)放性都得到了極大地提高。該系統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線(xiàn)、棒圖、報表和用戶(hù)管理功能，可以監控無(wú)線(xiàn)測溫系統的設備運行狀況，實(shí)現快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。

溫度在線(xiàn)監測系統結構圖

4.2系統功能

測溫系統主機Acrel-2000T安裝于值班監控室，可以遠程監視系統內所有開(kāi)關(guān)設備運行溫度狀態(tài)。系統具有以下主要功能：

溫度顯示：顯示配電系統內每個(gè)測溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，也可實(shí)現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

1）溫度曲線(xiàn)：查看每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線(xiàn)。

2）運行報表：查詢(xún)及打印各測溫點(diǎn)時(shí)間的溫度數據。

3）實(shí)時(shí)告警：系統能夠對各測溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報警功能，能夠對所有事件發(fā)出語(yǔ)音告警，告警方式有彈窗、語(yǔ)音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。

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

4.3系統硬件配置

溫度在線(xiàn)監測系統主要由設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主機組成，實(shí)現變配電系統關(guān)鍵電氣部位的溫度在線(xiàn)監測。

5結束語(yǔ)

   綜上所述，通過(guò)無(wú)線(xiàn)監測系統實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測，對溫度數據進(jìn)行長(cháng)期分析，就能夠分析出設備的劣化情況，從而對電力設備由過(guò)去的定期計劃檢修，變?yōu)闋顟B(tài)檢修，提升電力供電的安全性、可靠性，減少由于設備故障停電的時(shí)間，進(jìn)一步縮小停電范圍，降低電力檢修成本，對于提升電力系統的經(jīng)濟效益以及社會(huì )效益具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1]李迎濤 李逸銘 尤驥 王喬道 李韓松.關(guān)于無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統研究

[2]殷博，姬忠全，褚建偉，李保明.無(wú)線(xiàn)溫度監測系統在水泥行業(yè)大型減速機上的應用[J].水泥，2021(04):71-72.

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版．

[4] 安科瑞用戶(hù)變電站變配電監控解決方案2021.10

作者簡(jiǎn)介：

李雪薇，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事銷(xiāo)售售前工程師。手機:17821733155（微信同號）