摘要：隨著高壓開關(guān)設備柜體小型化、操作智能化的發(fā)展，帶來方便的同時也出現(xiàn)散熱效果差、無法對柜內(nèi)測溫等問題。杜兒坪變電站在35kV開關(guān)柜的改造中引進了無線測溫技術(shù)，并做到了控制室后臺監(jiān)測溫度及溫升異常報警，達到了實時監(jiān)測的目的，并與傳統(tǒng)測溫和現(xiàn)在較為成熟的測溫方式作了比較，為今后開關(guān)柜測溫方式方法提供了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜；無線測溫；溫升異常報警；實時監(jiān)測

一、概況

電網(wǎng)的穩(wěn)定性要求越來越高，因此對配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量和可靠性的要求也隨之提高，這就對配電高壓開關(guān)設備的性能有了更為嚴格的標準。開關(guān)柜普遍應用了很多新技術(shù)、新工藝，使的配電開關(guān)柜的可靠性有了很大的進步。這些綜合起來大概有以下四個因素：(1)環(huán)保：六氟化硫氣體由于其優(yōu)良的絕緣和滅弧性能廣泛應用于高壓開關(guān)設備中。(2)新介質(zhì)、新材料的應用。（3）免維護。(4)小型化。全封閉式的高壓開關(guān)柜長期處于高負荷的運行狀態(tài)，散熱效果差，易造成熱量集結(jié)加劇，溫升直接危害電氣設備的電氣絕緣能力；全封閉式的高壓開關(guān)柜無法觀察手車動觸頭與柜內(nèi)靜觸頭的位置連接情況、接地刀閘分合情況，無法對柜內(nèi)部位進行測溫，帶來了很大的安全隱患。因此，對高壓開關(guān)柜母排、電纜接頭直接進行有效的監(jiān)測，能夠有效減少開關(guān)柜內(nèi)部過熱導致的火災和出現(xiàn)的大面積停電事故。

二、開關(guān)柜改造的原因分析

杜兒坪110kV變電站對35kV系統(tǒng)高壓開關(guān)柜進行了整體改造，從老舊的北京開關(guān)廠的ZN85G-40.5型高壓開關(guān)柜全部更換廈門ABB公司的ZS3.2型高壓開關(guān)柜，大大提高了供電的可靠性。ZS3.2型開關(guān)柜在設計上盡可能減小柜體的體積，而又保證了其優(yōu)異的絕緣性能，但是也帶來了一些問題。柜體的體積小且全封閉，不僅無法直接觀察手車上下觸頭、接地刀閘等觸點的位置，而且設備散熱效果差，又無法使用紅外測溫儀直接測量關(guān)鍵位置的溫度溫升，長時間運行可能開關(guān)柜內(nèi)部過熱導致的火災、大面積停電事故。因此，需要在柜體內(nèi)加裝一種在線測溫裝置，實時監(jiān)測各關(guān)鍵觸點的溫度，并設置報警溫度，提醒運行人員及時處理，防止造成嚴重事故。

三、實時監(jiān)測裝置的選取、優(yōu)勢分析及安裝

（一）實時監(jiān)測裝置的選取

采用深圳市英唐電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的型號為YTK10.8的開關(guān)柜智能監(jiān)測裝置，該裝置具有開關(guān)柜一次回路動態(tài)模擬顯示+斷路器位置閃光指示+斷路器分和開關(guān)次數(shù)統(tǒng)計+聲音防誤操作報警提示+柜內(nèi)各監(jiān)測點溫濕度顯示+上下動靜觸頭、電纜搭接頭在線溫度監(jiān)測+負荷側(cè)高壓帶電顯示機械閉鎖+按鈕驗電+母線帶電聲音提示+操作開關(guān)+自動照明+分合閘位置指示+儲能指示+自動故障檢測等功能。該裝置的測溫模塊*了對開關(guān)柜內(nèi)各關(guān)鍵觸點的實時監(jiān)測的要求，也可以傳輸?shù)街骺刂剖覍ｉT的工控機后臺軟件中，并設置60℃為報警溫度，提醒運行人員發(fā)現(xiàn)并及時處理。

（二）該監(jiān)測裝置的優(yōu)勢分析

1.該測溫裝置電路具有完善的電氣和安全隔離，保證了其具有很大的可靠性。

2.溫度采集模塊采用低功耗電池技術(shù)，每個傳感器具有獨立的地址碼，運行人員可以正確判斷發(fā)熱點并及時處理。

3.測溫點可以根據(jù)實際需求自行選擇，如手車上下的靜觸頭處、電纜接頭處、母線接頭處、穿墻套管處等。

四、與傳統(tǒng)測溫和現(xiàn)在較為成熟的其他測溫方式比較

（一）與傳統(tǒng)測溫比較

1.傳統(tǒng)測溫和現(xiàn)在較為成熟的其他傳統(tǒng)溫度測量方式周期長、施工復雜，效率低，配電系統(tǒng)監(jiān)測點多而分散、環(huán)境限制、人為原因等，使很多測溫工作難以展開。

2.無線測溫采用了溫度數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)姆绞?，測溫模塊絕緣性能優(yōu)異，不會影響高壓開關(guān)柜高、低壓室本身的絕緣性能；開關(guān)柜測溫裝置使用3.6V電池為其供電，不僅對地實現(xiàn)可靠絕緣，而且可以為測溫裝置提供可靠電源不會受低壓電流系統(tǒng)影響；采用溫度數(shù)據(jù)接收裝置對測溫裝置無線聯(lián)網(wǎng)的方式，一點對多點，不僅降低了成本，而且使測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單明了；該測溫系統(tǒng)選擇了抗電磁干擾措施，保證此測溫系統(tǒng)可靠性。

（二）與其他現(xiàn)在線測溫方式比較

1.光纖光柵測溫法使用光纖傳輸來實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的傳遞，光纖本身具有良好的絕緣性能，不會影響電力系統(tǒng)的絕緣性能，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)和測量設備的隔離，信號傳輸通道同樣采用光纖傳輸，提高了抗干擾的能力，保證了數(shù)據(jù)傳到后臺設備的時效性和準確性。

2.無線測溫法采用了熱溫度傳感器進行監(jiān)測點的溫度測量，溫度信號傳輸過程中采用溫度數(shù)據(jù)接收裝置對測溫裝置無線聯(lián)網(wǎng)的方式，一點對多點的傳輸方式，此種測溫方式不會影響開關(guān)柜高低壓之間的絕緣性能，解決了其他測溫方式無法避免的絕緣問題，但溫度數(shù)據(jù)受高壓電磁干擾問題的處理、測溫裝置的抗干擾能力等仍是關(guān)鍵技術(shù)問題。

五、安科瑞無線測溫產(chǎn)品介紹

5.1溫度傳感器

a.電池供電型無線溫度傳感器

安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/span>

目前安科瑞無線溫度傳感器有三款：

b. CT 感應取電無線溫度傳感器

安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/span>

目前無線溫度傳感器有兩款：

5.2接收/顯示單元

a.接收單元

b.顯示單元

5.3方案配置

a.高低壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫

b.高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫帶操顯功能（單柜就地顯示）

c.高低壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫（不需要就地顯示）

d.高低壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫（集中就地顯示）

e.配電室集中監(jiān)測

六、結(jié)語

通過對無線測溫裝置在開關(guān)柜改造中的實際運用，以及對用戶端實際運行要求情況的了解，證明了該測溫裝置的安裝達到了在高壓開關(guān)柜在線監(jiān)測的目的。此次測溫裝置的安裝保證了變電站設備安全可靠的運行，確保了運行人員對開關(guān)柜運行狀態(tài)的了解，對以后高壓開關(guān)柜監(jiān)測溫升裝置的選取有很強的指導作用。

【參考文獻】

[1] 姜榮霞.10kV封閉式開關(guān)柜在線紅外測溫方法的應用[J].電工技術(shù),2011。

[2] 姜凱翔，35kV高壓開關(guān)柜實時無線測溫的研究。

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11版。