无线测温技术在高压开关柜监控中的应用研究

　　0 引言

　　目前我国电力系统正向着大电网、高可靠性、高自动化水平方向迅猛发展，电网运行自动化、智能化的监控水平已成为我国电力系统发展的关键问题。高压配电开关柜是配电系统中的重要设备，承担着开断和关合电力线路等重要作用，但在长期运行过程中，开关的触点、母线及出线连接等部位因氧化腐蚀或因紧固螺栓松动等原因至使接触电阻增大，在高负荷运行情况下，连接点发热并形成恶性循环，且发热点温度无法监测，最终导致连接部位温度过高甚至烧毁，造成事故停电。

　　近年来，电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。据统计分析，我国每年发生的电力事故，有40％是由高压电气设备过热所致；而在采用高压开关柜和电力电缆的供电系统中，有70％以上的电缆运行故障是因为连接部位接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高所致。因此，对高压开关柜连接点的温度变化进行实时监测及预警是非常必要的。

　　1 高压开关柜传统测温方法分析

　　目前，对高压开关柜进行测温的方法主要包括蜡片测温法和热红外测温法。

　　1．1 蜡片测温法

　　石蜡片的颜色会随温度的变化而变化，因此，可利用石蜡片来测量高压开关柜的温度。具体方法是，将石蜡片粘贴于设备连接部位，根据其颜色来判断被测温度，这种方法由于原理简单、成本低廉而获得广泛应用。但其需要凭个人经验来判断温度，因而准确率和可靠性比较

　　低，另外也不能进行定量测量和实时在线监测。而且，对高压开关触点、电缆接头等易发热部位因为在运行时几乎看不见而无法测量。

　　1．2 热红外测温技术

　　基于热红外的高压开关柜测温是利用红外测温枪、红外成像仪及紫外成像仪等热感应设备进行非接触式测温。其优点是测量范围大，准确度较高，可靠性较好，但是设备仪器昂贵，且需大量人力进行定期巡测，无法实现温度的实时在线监测。

　　另外，由于高压开关柜内部件处于高电压、强磁场及密闭的运行环境中，测温石蜡片、热红外测温等常规的测温方式已无法实现柜内部件温度测量。目前，基于无线温度传感技术的高压供电设备温度实时监测是克服上述问题的一个比较理想的解决方案。

　　2 高压开关柜无线测温系统的工作原理

　　基于无线测温技术的高压开关柜温度监测系统首先通过无线温度传感器感测设备表面温度，然后通过电磁波将温度信号传输至无线温度监测仪，再通过网络将无线温度监测仪连接至中心监测计算机来实现无线测温。

图1

　　如图1所示，高压开关柜无线测温系统主要由现场测量单元（无线温度传感器）、现场监控单元（无线温度监测仪）和远程系统监控终端组成。