摘要：本文介紹了無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的系統方案，并簡(jiǎn)要分析了其在變電運行設備管理中所帶來(lái)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)；方案；狀態(tài)檢修；效益
隨著(zhù)無(wú)人值守變電站越來(lái)越多，傳統變電站綜合自動(dòng)化系統采集的數據已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求。例如：目前普遍使用的小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜，其斷路器與開(kāi)關(guān)柜之間采用插頭連接，長(cháng)期的大電流、觸頭老化等因素易致其接觸電阻變大，從而造成觸頭溫升過(guò)高導致連接點(diǎn)發(fā)熱并形成惡性循環(huán)：溫升、膨脹、收縮、氧化，電阻變大、再度升溫直至甚至燒毀等現象釀成事故。通過(guò)建設變電站運行溫度在線(xiàn)監測系統，運行人員能夠在短時(shí)間了解設備的運行情況，及時(shí)處理事故隱患，做到防范于未然。
目前專(zhuān)門(mén)用于高壓母線(xiàn)、高壓開(kāi)關(guān)及電接觸發(fā)熱測量的儀器還很少。溫度監測的辦法，一種是在高壓電接觸表面涂一層發(fā)光材料，通過(guò)觀(guān)察其顏色變化來(lái)大致確定溫度范圍，這種方法準確度低、可靠性差，不能進(jìn)行定量測量：另外一種辦法是利用輻射特性的紅外熱像儀，準確度較高，但需要光學(xué)器件，在高壓開(kāi)關(guān)柜等特定場(chǎng)合使用不太方便，而且價(jià)格較高，推廣應用有一定困難。兩種方式都需要人工巡查，不能實(shí)時(shí)得到溫度數據，起不到溫度實(shí)時(shí)報警功能。
目前，許多電力公司正在推廣光纖測溫系統，雖然光纖能夠承受一定電壓，但是在空氣濕度相對比較大或出現霧水、霜露的情況下會(huì )給電氣造成安全隱患。相對比而言，利用無(wú)線(xiàn)傳輸的方式測量高壓環(huán)境溫度更可行，可按實(shí)際情況分布所要測量的位置，為隨意一定、拆裝、增減測溫點(diǎn)的個(gè)數提供了方便。
1、系統方案
變電站無(wú)線(xiàn)運行溫度在線(xiàn)監測系統的結構分為三層，主站層、通信層和設備間隔層（見(jiàn)圖1）。
主站層負責對測溫數據的采集、統計、分析和計算，并自動(dòng)生成報表，支持打印功能。同時(shí)，主站層設備支持數據遠傳，可將變電站內的溫度數據遠傳至*的監控、調度或者是集控站，以實(shí)現無(wú)人值守。通信層將每個(gè)測量點(diǎn)的溫度數據通過(guò)短程無(wú)線(xiàn)自動(dòng)網(wǎng)通信將數據上傳至現場(chǎng)管理機，由于采用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，施工量很小，無(wú)需敷設通信電纜，節省了設備安裝時(shí)間，特別適用于老站的改造，也解決了因通信電纜附著(zhù)在被測量物體表面因發(fā)熱而被燒壞的現象。
設備間隔層安裝在被測物體表面。它由兩部分組成：一是溫度測量部分，利用安裝在測量點(diǎn)的溫度傳感器對設備運行溫度進(jìn)行測量，然后將測量的模擬溫度數據轉化為數字信號；二是無(wú)線(xiàn)通信模塊、負責將采集的溫度數據以短程無(wú)線(xiàn)方式傳送至現場(chǎng)的管理機。
圖1 無(wú)線(xiàn)測溫系統工作原理
主要特點(diǎn)有：
1.采用分層、分布、分散式結構。系統組態(tài)自由靈活，可根據實(shí)際情況隨意擴充或刪減而無(wú)需重構系統。軟件采用面向對象的編程技術(shù)，人機交流界面友好，易于操作和維護。
2.使用無(wú)線(xiàn)傳輸方式對多個(gè)數據采集點(diǎn)實(shí)現集中監測，每臺現場(chǎng)管理機可負責管理多個(gè)測溫終端，測溫終端與現場(chǎng)管理機之間采用無(wú)線(xiàn)通信，無(wú)任何線(xiàn)纜連接，施工快捷方便，既適用于老站改造、又適用于新建變電站。
3.采用無(wú)線(xiàn)、以太網(wǎng)等多種通訊方式相結合，系統易于擴展。根據需要，系統可支持無(wú)線(xiàn)、以太網(wǎng)等多種通信方式，能將后臺系統的溫度數據遠傳至調度中心或集控站，適應無(wú)人值守變電站的要求。
4.標準協(xié)議可直接融入“綜合自動(dòng)化”運行，亦可自成系統，系統支持多種通信協(xié)議，能與多個(gè)系統聯(lián)網(wǎng)，如MIS、綜合自動(dòng)化系統、調度系統。
5.穩定可靠的智能溫度傳感器，溫度傳感器經(jīng)過(guò)特殊處理，抗干擾能力很強，大大增強了通信可靠性。為適應不同安裝場(chǎng)合和不同安裝方式，開(kāi)發(fā)多種溫度傳感器的外殼，如：金屬不銹鋼殼、鋁合金殼、阻燃工程塑料外殼等，可方便的安裝在戶(hù)外開(kāi)關(guān)、銅母排、斷路器刀閘接點(diǎn)、電纜接頭、斷路器觸點(diǎn)等部位。
6.方式可設置監控后臺畫(huà)面推報警窗、聲音、光信號報警等多種方式，報警記錄在監控后臺可查詢(xún)、打印。
7.可實(shí)時(shí)、在線(xiàn)采集溫度數據，數據采集和發(fā)送間隔可通過(guò)定值整定方式實(shí)現，用戶(hù)可根據實(shí)際需要靈活整定。
8.測量點(diǎn)和接收點(diǎn)無(wú)直接關(guān)系，無(wú)需考慮絕緣問(wèn)題，也省去在開(kāi)關(guān)柜內走線(xiàn)的煩惱。
2、經(jīng)濟效益分析
降低電力生產(chǎn)維護成本是電力企業(yè)一項長(cháng)期工作。無(wú)人值班變電站的增多、地理位置分散、人員的減少、管理范圍的加大等促使企業(yè)進(jìn)一步降低管理成本。本系統建成運行后節省檢修費用35萬(wàn)元，而直接的社會(huì )效益更大。
通過(guò)以上分析可以看出，無(wú)線(xiàn)測溫系統運行后，將通過(guò)實(shí)時(shí)數據及歷史數據分析，加強設備管理，達到狀態(tài)檢修目的，提高供電可靠性，多供少損；可以提高工作效率，節省人力；提高生產(chǎn)安全性；提高服務(wù)水平和企業(yè)形象，提高企業(yè)市場(chǎng)競爭力?？梢灶A期，無(wú)線(xiàn)測溫系統的成功運行，將確定經(jīng)濟效益和社會(huì )效益的雙豐收。
3.1測溫傳感器
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：
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：
3.2接收/顯示單元
a.接收單元
b.顯示單元
【參考文獻】
[1]張成林.變電站設備狀態(tài)檢修現狀分析及前景展望[J].電力安全技術(shù)，2004，10。
[2]陳晨，淺析無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)在變電站的應用。
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11版。
