電力設(shè)備溫度的遠程無線監(jiān)測及預(yù)警研究

我國正處于經(jīng)濟快速增長時期，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家電網(wǎng)的供電負荷日益增加，在安全生產(chǎn)方面也不斷出現(xiàn)新的情況，有些頻發(fā)性事故至今仍時有發(fā)生，并且有的變得越來越突出。

仔細分析近年來電網(wǎng)引發(fā)的火災(zāi)原因，不難發(fā)現(xiàn)，大部分都是由于溫度過高引起的。因此，在火災(zāi)發(fā)生之前及時、準確地監(jiān)測電纜、高壓觸點、開關(guān)柜的溫度變化并發(fā)出預(yù)警，使用戶有充分的時間采取相應(yīng)的措施，避免發(fā)生事故或引起火災(zāi)就尤為重要。

怎樣才能提前預(yù)警，早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患和消除隱患，電力設(shè)備溫度的遠程無線監(jiān)測及預(yù)警技術(shù)無疑是一個既安全又可靠的技術(shù)手段，通過對設(shè)備溫度的實時數(shù)據(jù)分析和監(jiān)測，防止事故的發(fā)生，防患于未然。

需求分析

在持續(xù)擴大供電給電網(wǎng)電器設(shè)備帶來的一系列安全問題中，高壓電纜接頭、連接器導(dǎo)體部分接觸不良引起的異常過熱是主要故障形式。

高壓開關(guān)柜動靜觸頭、高壓母線接頭、高壓電纜接頭、刀閘開關(guān)、箱式變電站等重要的設(shè)備，在長期運行過程中,開關(guān)的觸點和母線連接等部位會因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱，若不及時發(fā)現(xiàn)而這些溫度變化，最終必然導(dǎo)致事故發(fā)生。因此母線、引線、電纜等的觸頭和接頭是電網(wǎng)安全的一個重要隱患部位。

1）高壓開關(guān)柜中動、靜觸頭故障。開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，是輸配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，承擔著開斷和關(guān)合電力線路、線路故障保護、監(jiān)測運行電量數(shù)據(jù)的重要作用。開關(guān)設(shè)備因高壓斷路器動、靜觸頭接觸不良，加上長期的大電流、觸頭老化等因素易致其接觸電阻增大，從而導(dǎo)致長時間發(fā)熱、觸頭溫升過高甚至最終發(fā)生高壓柜燒毀事故。

2）電纜接頭故障。隨著運行時間的延長、壓接頭的松動、絕緣老化，以及局部放電、高壓泄漏等，將引起發(fā)熱和溫度的升高，這將使運行狀況進一步惡化，促使溫度進一步提升。這一惡性循環(huán)的結(jié)果就引發(fā)短路，甚至發(fā)生重大火災(zāi)。

通過對這些重要部位溫度連續(xù)監(jiān)測，實現(xiàn)故障的早期報警。解決開關(guān)過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵，實現(xiàn)溫度在線監(jiān)測是保證高壓設(shè)備安全運行的重要手段。當發(fā)生故障時，提供及時報警并指明故障點位置，提供故障分析的詳盡監(jiān)測數(shù)據(jù)，以保證系統(tǒng)安全可靠運行。

無線測溫技術(shù)

在高壓觸點或電纜接頭的位置安裝溫度傳感器，通過連續(xù)監(jiān)測高壓觸點或電纜接頭的實時溫度，可確定觸點和接頭處的溫度是否異常，當發(fā)生超溫或溫度異常升高時，系統(tǒng)能夠發(fā)出報警指示。

無線式溫度傳感器用于測量帶電物體表面的溫度，如高壓開關(guān)柜內(nèi)的裸露觸點和母線連接處的運行溫度。它是由溫度傳感器、測量電路、邏輯控制電路、無線調(diào)制接口和供電電路組成。溫度傳感器測量到溫度后，將溫度參數(shù)通過2.4GHz無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無線溫度監(jiān)測設(shè)備。