摘要：本文介紹由于電氣設備運行時(shí)間較長(cháng)、超負荷運行、材料受污染等因素導致的設備發(fā)熱時(shí)，設備溫度升高,會(huì )引發(fā)嚴重后果,無(wú)線(xiàn)測溫裝置能夠實(shí)現對電氣設備的實(shí)時(shí)監測，并且能夠做到及時(shí)發(fā)現、及時(shí)解決，將各種設備事故隱患消滅在初期，尤其對設備的接頭過(guò)熱現象更為，以保證電廠(chǎng)供電正常進(jìn)行。
關(guān)鍵詞：智能無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)；大型電廠(chǎng)；研究；應用
1、傳統測溫方式
我國電力系統傳統的溫度測量方法在應用的過(guò)程中有著(zhù)一定的局限性，如傳統紅外線(xiàn)溫度測溫儀對電氣設備的監測時(shí)，不能實(shí)現對開(kāi)關(guān)內部進(jìn)行監測，無(wú)法實(shí)現實(shí)時(shí)監測；對于溫度貼片測量?jì)x的使用，由于在出線(xiàn)室的后面有觀(guān)察窗，只能在接點(diǎn)監測過(guò)程中觀(guān)察電纜的接頭是否有溫度的變化，無(wú)法對斷路器的街頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)察，貼片在使用的過(guò)程中需要觀(guān)察顏色的變化,無(wú)法實(shí)現在線(xiàn)監測及預警等。
事故案例：某*局110kV變電站2號主變差動(dòng)保護動(dòng)作，三側開(kāi)關(guān)跳閘。
事故原因是2號主變10kv側閘刀接觸面，鍍銀層沒(méi)有達到標準厚度，觸點(diǎn)壓力不足，造成動(dòng)靜觸頭接觸不良，引起發(fā)熱，發(fā)熱加重使彈簧失效，然后形成靜觸頭片熔化、墜落，造成單相短路，進(jìn)而引發(fā)相間短路，釀成事故。事故暴露出的問(wèn)題是閘刀質(zhì)量差、開(kāi)關(guān)柜沒(méi)有觀(guān)察窗，無(wú)法觀(guān)察到閘刀運行工況。（如圖1）
圖1
以上事故案例都是在電力設備運行過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)監控所導致的，在電廠(chǎng)龐大的電力設備運行過(guò)程中如采用非接觸式無(wú)源、高精度紅外傳感技術(shù)進(jìn)行溫度監測就能夠彌補上述存在的不足，對于設備的維護人員的巡檢工作帶來(lái)很大的方便。
2、無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的研究
2.1無(wú)線(xiàn)監測系統的研究
無(wú)線(xiàn)監測系統的結構。（見(jiàn)圖2）
圖2
無(wú)線(xiàn)監測系統的結構包括測溫數據采集、通信終端和通信管理三個(gè)主要部分構成。
測溫數據采集是基于感應式原理，對電能的獲取，并通過(guò)傳感器實(shí)現對重要部位溫度的測量，當溫度的信號實(shí)現數據通訊時(shí)，就可以對設備進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)監測，監測點(diǎn)主要在開(kāi)關(guān)與母線(xiàn)接點(diǎn)等關(guān)鍵部位。
通信終端對測溫終端發(fā)出命令，將溫度值等信息傳輸到無(wú)線(xiàn)通信的主要管理部位。
通信終端是其他兩個(gè)部分的進(jìn)行交換的主要機構，能夠通過(guò)對信息的收集再經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)將信息發(fā)送至測溫現場(chǎng)顯示終端，受到數據后再轉發(fā)給通信管理，進(jìn)而實(shí)現數據的轉換，也保證了數據的完整與可靠。
2.2 無(wú)線(xiàn)監測系統的功能
（1）在發(fā)電廠(chǎng)設備的內部，安裝一種傳感器，主要是非接觸式并且無(wú)源高精度的紅外傳感器，例如變壓器、開(kāi)關(guān)柜以及封閉母線(xiàn)等等，進(jìn)而實(shí)現對非接觸式的系統溫度采集。
（2）智能無(wú)線(xiàn)監測系統的電纜及其附件的溫度測量是通過(guò)光線(xiàn)傳感器的作用進(jìn)行的。
（3）通過(guò)無(wú)線(xiàn)監測系統中的硬件與軟件設備能夠實(shí)現對設備溫度的實(shí)時(shí)監測。
（4）對無(wú)線(xiàn)監測系統的后臺進(jìn)行實(shí)時(shí)監測并且要對趨勢進(jìn)行分析，能夠對電氣設備的隱患做到及時(shí)的發(fā)現與預防，進(jìn)而能夠實(shí)現在故障出現前對問(wèn)題進(jìn)行解決，及時(shí)扼殺電氣設備故障的萌芽。
2.3 無(wú)線(xiàn)監測系統的特點(diǎn)
（1）無(wú)線(xiàn)監測系統采用的一般都是本安型的傳感器，這樣的傳感器用起來(lái)比較可靠，不會(huì )使電氣設備遭到破壞，也不會(huì )受到電力電壓的等級影響，使用起來(lái)沒(méi)有電壓等級的限制。
（2）無(wú)線(xiàn)監測系統的在計算過(guò)程中，計算方法的應用比較科學(xué)，對于系統的溫度與溫升能夠做出判斷與分析，進(jìn)而對故障進(jìn)行準確的預警。
（3）當電廠(chǎng)中的發(fā)電設備受到溫度影響時(shí)，無(wú)線(xiàn)監測系統能夠的進(jìn)行分析和預測。設備溫度過(guò)高的主要原因是流經(jīng)電流在接點(diǎn)耗損進(jìn)而釋放出一定的熱能，流經(jīng)電流損耗越多釋放的熱量越大，電廠(chǎng)設備溫度也就越高，因此出現故障的幾率就會(huì )變大。
（4）對電廠(chǎng)發(fā)電設備的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監測能夠實(shí)現故障的早發(fā)現、早處理，進(jìn)而能夠提前預測出事故的類(lèi)型，做好防護工作。
（5）當大型電廠(chǎng)的設備出現故障時(shí)，無(wú)線(xiàn)監測系統能夠及時(shí)做出警報，并對故障的位置進(jìn)行準確定位，以便維修人員及時(shí)對故障進(jìn)行檢修。
3、無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)在電廠(chǎng)的應用
3.1無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的測溫方法
這種無(wú)線(xiàn)測溫法對于電力系統的適應程度還需要通過(guò)實(shí)際的測量得出結論，可以通過(guò)對設備的精度、穩定度等方面進(jìn)行分析，具體如下：
對于高壓的電氣設備進(jìn)行溫度測量時(shí)，需要對其精度進(jìn)行測量。以紅外線(xiàn)測溫法為例，這種方法的測量范圍比較寬廣，但是精度卻比較差，同時(shí)穩定性也比較差，主要是由于紅外線(xiàn)的信號比較弱，進(jìn)程在對其進(jìn)行輻射聚焦過(guò)程中就會(huì )需要更準確，但這在實(shí)際應用中卻比較難實(shí)現。除此之外，溫度的補償方面也會(huì )影響精度，各個(gè)高壓觸點(diǎn)的輻射率是不同的，于輻射的路徑是不同的，同時(shí)也會(huì )出現一定的大氣衰減，也就使得測量的穩定性較差，但是經(jīng)過(guò)熟練的操作人員對溫度的測量，也能對溫度實(shí)行初步的測量。
3.2 無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的測量安裝點(diǎn)研究
測溫的方法有兩種分別為接觸式與非接觸式，其中一種的測量原理就是利用元件與被測設備間的熱量交換，實(shí)現熱平衡，完成對電力設備中的重要部位進(jìn)行測量。由于在測量的同時(shí)也會(huì )出現熱量的向外傳導，因此測量結果也會(huì )存在一定的誤差。
運用接觸式測量方法對設備溫度進(jìn)行測量時(shí)，由于對象是不同的，而且會(huì )有很多因素導致誤差出現，上文提到的兩點(diǎn)都是比較常見(jiàn)的，但是也要結合實(shí)際進(jìn)行分析，而且有的誤差是可以通過(guò)計算進(jìn)行修正的，但是有的就不能，只能通過(guò)實(shí)驗的方法對數值進(jìn)行估計。另外，在接觸法測量過(guò)程中，也要對元件的接觸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注，防止對測量的溫度準確性產(chǎn)生影響。
3.3 無(wú)線(xiàn)溫度監測裝置關(guān)鍵技術(shù)的應用
（1）等電位技術(shù)，將設備的溫度測量裝置在開(kāi)關(guān)、母線(xiàn)接點(diǎn)等部位進(jìn)行安裝，對數據進(jìn)行采集和傳輸要保持等電位的狀態(tài)，這樣能夠解決終端絕緣和耐壓的問(wèn)題；
（2）抗電磁干擾技術(shù)，等電位的溫度測量探頭都是采用的封閉外殼材料，并且將傳感器等模塊安裝在設備內部；
（3）電源無(wú)源技術(shù)，將電力設備的供電切斷，并且實(shí)現供電的方式，對電路進(jìn)行引入，進(jìn)而能夠保證測量溫度的可靠性。
（4）措施，電氣設備的溫度測量技術(shù)在進(jìn)行設備安裝時(shí)要實(shí)行電氣設備的絕緣保護工作，以確保設備的無(wú)線(xiàn)終端以及整個(gè)設備能夠正常的運行。
3.4無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的應用實(shí)例
在煉鋼的齒輪箱內應用這種技術(shù)進(jìn)行溫度測量，當將設備放置在冷軋卷上時(shí)，就會(huì )出現高溫潤滑的失效現象，進(jìn)而使得設備出現故障，這時(shí)在對溫度進(jìn)行測量就能夠的對故障隱患進(jìn)行排查，進(jìn)而防止設備事故的發(fā)生，以確保大型電廠(chǎng)內部的生產(chǎn)。
4、安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫產(chǎn)品介紹
a.電池供電型無(wú)線(xiàn)溫度傳感器
安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸的傳感器。
目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有三款：
圖3電池供電型無(wú)線(xiàn)測溫傳感器
b.CT感應取電無(wú)線(xiàn)溫度傳感器
安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸的傳感器。
目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有兩款：
圖4 感應取電無(wú)線(xiàn)測溫傳感器
安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫就地顯示配置：
ASD300/320智能操控裝置可連接12路無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，ARTM-Pn無(wú)線(xiàn)測溫裝置可以連接18路無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，無(wú)源（CT取電）方式為ATE300（捆綁式安裝），有源（電池供電）方式為ATE100（螺栓式安裝，主要用于電纜/銅排等螺絲固定的搭接點(diǎn)）和ATE200（表帶式，主要用于斷路器觸頭等接點(diǎn)捆綁安裝，因安裝較ATE100更方便，電纜/銅排等搭接點(diǎn)也常選用）。
圖5無(wú)線(xiàn)測溫帶操顯功能（就地顯示）
Acrel-2000T/B無(wú)線(xiàn)測溫壁掛式監控設備，內存4G,硬盤(pán)128G,以太網(wǎng)口，顯示器12寸，分辨率800*600，可選Web平臺/App服務(wù)器，柜體尺寸480*420*200（單位mm），配置IPAD,安裝ACREL-2000/T軟件。就地實(shí)時(shí)顯示溫度分布以及報警等詳細參數。
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圖6無(wú)線(xiàn)測溫采集設備配置方案
5、總結
在我國的大型電廠(chǎng)中，由于傳統的測溫方的局限性，已經(jīng)出現過(guò)多次事故，因此對智能無(wú)線(xiàn)監測技術(shù)的應用，能夠較大改善設備的溫度測量工作，為設備事故的預防和排查，帶來(lái)了十分重要的意義，保證了我國電廠(chǎng)的正常運行。
【參考文獻】
