浅谈无线测温在线监测方案的研究

钱琪明

江苏安科瑞微电网研究院有限公司 江苏江阴 214432

摘 要：本文首先介绍了无线测温在线监测系统的基本工作原理以及软硬件组成，介绍了在线监测的无线测温技术特点。在此研究基础上，探讨了无线测温在线监测系统在实际工作场景中的应用案例，证明了其在温度检测方面的重要应用价值。

关键词：无线测温在线监测系统研究；无线测温装置；

前言

伴随经济的快速发展，电力领域也有了很大的进步，人们对电力系统的安全性、可靠性有了较高的要求，因此，电力系统高压传输设备的安全运行工作就显得非常重要。特别是伴随无人变电站的建设投入使用，人工管理巡视的方法已经逐渐被弱化。在此情况下，人们研究了无线温度监测系统，此系统能实现对电力高压设备的实时在线检测，为电力系统的安全稳定运行提供了较为良好的保障

1无线测温系统研究背景及优缺点

发电厂与变电站高压开关柜、室外刀闸开关等一些重要的设备，经过长期的运行，往往开关触点以及母线连接出会由于老化、接触过大的电阻而发热，而这些发热位置的温度不能得到提前预警监测，就容易导致安全事故的发生。我们知道，高压设备接头部位的温度难以监测，这主要是由于此部位都会有高压裸露，采用一般的温度测量方法由于不能解决高压绝缘问题，所以都不可使用。无线测温监测装置，通过无线电波来传输信号，传感器主要是安装到高压设备上，同接收设备间无电气联系，所以，无线测温系统能够从根本上解决高压设备发热部位温度监测难的问题。

无线温度监控具有高度的可靠性和安全性，由于价格相对低廉，该系统可以安装在任何高压开关和总线连接上。系统配备标准通讯接口，可实行在线操作。高压开关柜的运行温度信息数据可以通过上位计算机记录，形成高压设备维护的依据，实现系统故障的预测性维护。在电力系统尤其是高压输电监测系统中，绝缘和电磁干扰是引起人们广泛关注且非常重要的问题，尤其是高压输电设备的高压电源温度监控显得尤为重要，而无线温度传感就成为了其解决方案。

对电力系统尤其是高压输电带电设备关键节点的温度监测，除了当前电力系统仍在使用的在被测触点上贴上专用蜡片，并通过定期检查蜡片的变色程度或熔融程度，推导出触点温度这一相对原始的方法外，约有四种监测技术被应用于电力系统定量测温，其中包括光纤测温法、热敏电阻测温法、无线测温法、红外测温法。其中，热敏电阻连接在电缆上，因此不能用于暴露在外的带电设备上；光纤测温产品种类繁多，但由于其价格昂贵、安装难度大、机柜内外使用限制，不能被用户广泛使用；红外测温方法目前只能用于人工操作。虽然目前应用广泛，但由于自身的局限性，随着技术的发展，它将逐渐被高科技产品所取代；无线测温方法经研究发现，其具有在线、实时、不影响设备固有绝缘的优点。其先进的技术和广泛的应用范围正在逐步取代原有的产品，成为当前电力系统测温系统的主流产品。

2安科瑞无线测温在线监测系统工作原理及方案

电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

一.测温元件

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。

目前无线温度传感器有四款：

b. CT 感应取电无线温度传感器

安装于断路器触头、母排、电缆搭接点等大电流处，采集温度量并通过无线方式传输的传感器。

目前无线温度传感器有两款：

c. 有线温度传感器

安装于低压柜接点或变压器绕组、电机绕组的测温，采集温度量并通过有线方式传输的传感器。

目前有线测温传感器是Pt100：

2）接收/显示单元

a. 接收单元

b. 显示单元

3系统解决方案

Acrel-2000/T无线测温系统可以将用户站内设备层所有测温装置的温度数据接入，利用先进的计算机 技术，现代电子技术，通讯技术和信号处理技术，将接入测温装置的温度数据经过读取、分析、处理，显 示在计算机上，实现对全站所有温度节点进行监视。系统具有独立的数据库，可以记录数据，查询数据， 查询曲线，查询报表，具有高温、超温越限告警，告警时间查询等功能。无线测温系统温度在线监测能够 提升设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，避免安全事故的发生，降低设备事故率。用户站无需定期巡视，减少人力物力，实现自动化管理。

系统组网示意如下：

无线测温系统组网示意

4应用场景

无线测温传感器适用于高压输电、变电、配电的众多行业，例如电力、钢铁、采矿、石油化工等行业的高压开关柜、变压器、高压电缆等高压设备的触头、母排等电接点的温度监测。

常用监测位置有：导线、主变三侧套管、各类线夹、刀闸、开关、穿墙套管、电缆接头、电容器表面、接触器触点、母线连接点、高压开关柜触头及接点、开关柜内各个连接点、各类高低压设备存在接触电阻的连接点、其他位置等。

无线测温系统实时性强、性价比高、安全可靠，利用无线传输的方式测量高压环境温度已成为一种必然趋势。实时掌握电网设备状态、线路、线夹温度情况预警和告警信息，实现远程在线监测，降低运维成本，有效降低设备异常故障率，防止出现因温度过高、温升异常等原因引起设备异常损坏现象发生，可有效提高电网设备运行可靠性。

5结束语

综上所述，通过无线监测系统实时在线监测，对温度数据进行长期分析，就能够分析出设备的劣化情况，从而对电力设备由过去的定期计划检修，变为状态检修，提升电力供电的安全性、可靠性，减少由于设备故障停电的时间，进一步缩小停电范围，降低电力检修成本，对于提升电力系统的经济效益以及社会效益具有十分重要的意义。

参考文献

[1] ]高乐天，张朝峰，张红哲，张军龙，李蒙慧.基于无源测温的变电设备温度在线智能监测预警技术研究[J].科技创新导报，2018,15(27):66+68.

[2] 安科瑞智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全（产品报价手册）.2023.01月版

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11月版