浅谈无线测温在35kV高压开关柜中的应用

关键词：高压开关柜；无线测温；温升异常报警；实时监测

 

电网的稳定性要求越来越高，因此对配电系统的电能质量和可靠性的要求也随之提高，这就对配电高压开关设备的性能有了更为严格的标准。开关柜普遍应用了很多新技术、新工艺，使的配电开关柜的可靠性有了很大的进步。这些综合起来大概有以下四个因素：(1)环保：六氟化硫气体由于其优良的绝缘和灭弧性能广泛应用于高压开关设备中。(2)新介质、新材料的应用。（3）免维护。(4)小型化。全封闭式的高压开关柜长期处于高负荷的运行状态，散热效果差，易造成热量集结加剧，温升直接危害电气设备的电气绝缘能力；全封闭式的高压开关柜无法观察手车动触头与柜内静触头的位置连接情况、接地刀闸分合情况，无法对柜内部位进行测温，带来了很大的安全隐患。因此，对高压开关柜母排、电缆接头直接进行有效的监测，能够有效减少开关柜内部过热导致的火灾和出现的大面积停电事故。

杜儿坪110kV变电站对35kV系统高压开关柜进行了整体改造，从老旧的北京开关厂的ZN85G-40.5型高压开关柜全部更换厦门ABB公司的ZS3.2型高压开关柜，大大提高了供电的可靠性。ZS3.2型开关柜在设计上尽可能减小柜体的体积，而又保证了其优异的绝缘性能，但是也带来了一些问题。柜体的体积小且全封闭，不仅无法直接观察手车上下触头、接地刀闸等触点的位置，而且设备散热效果差，又无法使用红外测温仪直接测量关键位置的温度温升，长时间运行可能开关柜内部过热导致的火灾、大面积停电事故。因此，需要在柜体内加装一种在线测温装置，实时监测各关键触点的温度，并设置报警温度，提醒运行人员及时处理，防止造成严重事故。

 

（一）实时监测装置的选取

采用深圳市英唐电气技术有限公司生产的型号为YTK10.8的开关柜智能监测装置，该装置具有开关柜一次回路动态模拟显示+断路器位置闪光指示+断路器分和开关次数统计+声音防误操作报警提示+柜内各监测点温湿度显示+上下动静触头、电缆搭接头在线温度监测+负荷侧高压带电显示机械闭锁+按钮验电+母线带电声音提示+操作开关+自动照明+分合闸位置指示+储能指示+自动故障检测等功能。该装置的测温模块完全满足了对开关柜内各关键触点的实时监测的要求，也可以传输到主控制室专门的工控机后台软件中，并设置60℃为报警温度，提醒运行人员发现并及时处理。

（二）该监测装置的优势分析

1.该测温装置电路具有完善的电气和安全隔离，保证了其具有很大的可靠性。

2.温度采集模块采用低功耗电池技术，每个传感器具有独立的地址码，运行人员可以正确判断发热点并及时处理。

3.测温点可以根据实际需求自行选择，如手车上下的静触头处、电缆接头处、母线接头处、穿墙套管处等。

 

（一）与传统测温比较

1.传统测温和现在较为成熟的其他传统温度测量方式周期长、施工复杂，效率低，配电系统监测点多而分散、环境限制、人为原因等，使很多测温工作难以展开。

2.无线测温采用了温度数据无线传输的方式，测温模块绝缘性能优异，不会影响高压开关柜高、低压室本身的绝缘性能；开关柜测温装置使用3.6V电池为其供电，不仅对地实现可靠绝缘，而且可以为测温装置提供可靠电源不会受低压电流系统影响；采用温度数据接收装置对测温装置无线联网的方式，一点对多点，不仅降低了成本，而且使测温系统结构简单明了；该测温系统选择了抗电磁干扰措施，保证此测温系统可靠性。

（二）与其他现在线测温方式比较

1.光纤光栅测温法使用光纤传输来实现信号数据的传递，光纤本身具有良好的绝缘性能，不会影响电力系统的绝缘性能，实现了电力系统和测量设备的隔离，信号传输通道同样采用光纤传输，提高了抗干扰的能力，保证了数据传到后台设备的时效性和准确性。

2.无线测温法采用了热温度传感器进行监测点的温度测量，温度信号传输过程中采用温度数据接收装置对测温装置无线联网的方式，一点对多点的传输方式，此种测温方式不会影响开关柜高低压之间的绝缘性能，解决了其他测温方式无法避免的绝缘问题，但温度数据受高压电磁干扰问题的处理、测温装置的抗干扰能力等仍是关键技术问题。

 

5.1温度传感器

a.电池供电型无线温度传感器

安装于发热部位，采集温度量并通过无线方式传输的传感器。

目前安科瑞无线温度传感器有三款：