10kV高压开关柜无线测温技术应用研究

10kV高压开关柜无线测温技术应用研究

宋左宁

营口华益电力建设勘察设计有限公司   辽宁省   营口市   115000

摘要：近年来，随着电力行业的快速转型，传统电力系统的优化已逐步延伸到对各种设备运行状态的监测和管理，旨在全面推动电力系统的智能化发展。以10kV高压开关柜设备为例，高压开关柜设备在变电站、接收和分配电能以及控制、保护和监测电路中起着至关重要的作用。电力企业通过开发和设计具有监控功能的系统，不仅可以确保高压开关柜设备的安全稳定运行，而且在确保电力运行的效率和效率方面发挥着重要作用，满足了中国的工业生产和日常用电需求。基于此，本文后续重点就10kV高压开关柜无线测温技术应用展开详细探究。

关键词：10kV；高压开关柜；无线测温技术；技术应用

引言

在科学技术蓬勃发展的今天，电力已成为人类日常生活中不可或缺的重要能源。工业、农业、商业和城市居民对电力的巨大需求导致城市之间的高压线越来越多。由于各行业用电量的快速增长，高压设备、输电线路以及负责负荷传输任务的电力线路的维护和测试成本也在快速增加。因此，由输配电站、线路和电力设备故障引起的重大事故也与日俱增。各种安全生产事故造成的经济损失也是巨大的、无法弥补的。采用微型化、低功耗、可靠的通信高压开关柜设备状态监测装置，可实时监测传输线夹的温度，线夹测温传感器，既可满足高压开关柜特殊应用场景需求，又可实时监测高压开关柜运行状态，保障高压开关柜运行安全。

1 10kV高压开关柜无线测温技术应用的重要性

变电站作为电能供应的枢纽，在供电系统中起着改变电压、接收和分配电能的作用。其中，高压开关柜设备、高压电缆连接器、电压互感器等是重要的电力设备。在长期运行中，容易出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、电气连接设备老化等问题。此外，许多电力设备长期过载，导致接触温度逐渐升高，氧化加速，形成恶性循环。因此，必须对变电站设备中容易发热的部位采取有效可靠的监测措施，避免设备突然故障导致停产，甚至发生熔化、燃烧、爆炸等安全事故。无线温度测量系统是一种从温度传感器收集温度并将其无线传输到接收主机的系统。然后通过通信网络发送到监控主机，使管理人员能够远程监控站内变压器和开关柜设备等设备关键部件的温度。与传统的温度测量方法相比，该系统具有测量准确、可靠性高、方便实用的特点，大大减少了工作量，同时该套系统的温度预警功能实现了对设备隐患的早期预警，能够帮助检修人员对开关柜等封闭设备内部因受潮、接触面氧化等原因引起的发热问题及时发现处理。

2 10kV高压开关柜运行温度过高的成因

开关柜设备故障的原因有很多，但根本原因是开关柜设备内部的相关部件和电路长期处于高电流、高电压的工作条件下，空间狭小，不通风。强电流很容易导致内部温度升高。一旦没有及时发现和预防问题，很容易引发火灾等安全事故。高压开关柜设备温度高的原因有很多。以下将仔细分析从设备生产到运行的整个过程中出现高温的原因：（1）设备的施工不符合预期要求，如螺栓紧固不足。（2）设备连接未按要求打磨，导致接触不良。（3）由于运输过程中的振动，设备表面发生变形，导致不平整和接触不良。（4）在设备运行过程中，表面金属发生化学反应，导致其成分发生变化，导致接触不良。（5）室外设备受到恶劣天气影响后，设备表面发生变化，导致设备运行异常。（6）设备的连接会在外力作用下产生间隙，从而影响设备的运行。（7）设备内部运行发生故障后，故障电流增加，电流的热效应会损坏设备。上述原因会导致设备运行异常，严重时会造成巨大的经济损失。为了防止设备发热引发事故，这些设备的连接已成为检查员日常检查的关键部分。设备的温度测量不仅可以了解是否存在故障，还可以监控其运行状态。

3 10kV高压开关柜无线测温技术应用

3.1 监控程序

当按下开关柜设备的温度监测按钮时，监测的开关柜设备温度的数字信息将通过超过范围数据块的值与采集的开关柜设备的实际温度值、开关柜设备温度上限设定值和开关柜设备温度下限设定值进行比较。如果监控开关柜设备的实际温度值不在值超出范围数据块设置的范围内，则值超出范围的数据块是导通的。通过比较命令将实际值与设定的上下限值进行比较，分析开关柜设备的实际温度值是过高还是过低。当电压和电流检测程序确定开关柜设备的温度数据信息异常时，开关柜设备的高温指示灯或低温指示灯导通，与此同时他们的常开触点闭合，使得空调启动得电导通控制空调启动的接触器常开触点关闭，进行空调启动。当开关柜压力监测按钮按下后，将监测的开关柜压力数字量信息通过比较指令将压力实际值和压力设定值比较，判断开关柜压力是否过高。

3.2 监测平台

温度在线监测系统软件采用Browser/Server结构，系统采集的数据在服务器上进行汇总处理。值班管理人员可以查看和分析来自远程局域网的系统数据。监控系统主要具有以下功能：（1）电子地图和设备运行指示：通过设备主屏幕的电子地图，准确反映系统各采集点的地理位置和设备运行状态指示。主屏幕可以显示设备的位置，并用颜色标记设备的基本操作状态：正常、一般、严重和危急。如果传感器或电路故障导致数据无法传输到后端，系统也会提示。（2）温度监测和故障热模拟诊断：在监测系统上显示每个测点的实时温度值，超过设定值时报警。故障诊断是通过仿真实现的。（3）数据库功能：无线温度监测系统采集的各监测点的运行温度数据可以长期存储在数据库中。管理人员可以通过历史数据查询，直观地看到和分析监测点的温度变化曲线，为设备维护和维修提供参考依据。（4）权限管理功能：通过分配权限，可以设置相关的报警设置。操作数据的所有设置、修改等必须由具有设置权限的管理人员进行操作。

4 10kV高压开关柜无线测温技术应用特点

短距离无线通信技术主要包括蓝牙、红外数据传输和无线局域网。用于无线温度传感器的短距离无线通信技术在实际应用中需要由各种功率单元基于经济性和可靠性要求等因素进行选择。无线温度测量系统通常由温度传感器、显示器、监控和报警平台组成。通过将无线温度传感器测量的温度转换为数字信号，通过无线收发模块传输到温度显示和监测报警平台。后台监控设备根据信息进行实时监控。一旦温度超过预设温度会立即发出警报。总之，无线温度测量系统具有以下特点：由于其独立的安装方法和良好的绝缘性，可以最大限度地减少高电流和高电压对开关柜设备安全运行的影响；可以直接测量开关柜内部部件的温度，温度传感器精度高，可以更准确地测量开关柜内的温度变化；由于无线测温装置结构简单、安装方便、灵活性高，可根据工程实际情况增加监测点数量，进一步提高了开关柜设备运行的可靠性；无线测温系统的开发起步较早，具有良好的操作平台，操作简单。每个功能的模块化设计也有助于与其他设备的连接。同时，集成到大数据平台中，可以更好地总结和收集温度变化，从而更好地升级和优化开关柜的性能，因此具有很好的推广价值。

结束语

综上所述，10kV高压开关柜设备接线容易出现温升问题，影响因素是多方面的。这就要求相关电力单位要做好无线测温技术的开发应用，确保供电可靠性，降低人工检测成本，确保电力设备安全运行，最大限度地减少安全事故的发生。

参考文献：

[1] 陈黎斌.无线测温技术在高压开关柜中的应用[J].中国新技术新产品,2020(24):17-19.

[2] 纪小松.电气设备无线测温技术的优势与应用[J].电工技术,2019(04):73-74.