开关柜无线测温技术优势和应用.doc

开关柜无线测温技术优势和应用 　　【摘 要】随着智能电网的逐步发展，对电力系统安全运行的要求越来越高。高压开关柜是组成智能电网的重要电气设备，然而其在运行之中却时因接头过热等故障发生事故。开关柜无线测温技术较其他方式测温技术均具有一定的明显优势，必将在智能电网的建设中得到广泛应用。 【关键词】智能电网；安全运行；开关柜；发生事故；无线测温；广泛应用 0 引言 电力系统安全稳定运行是电力系统控制的根本目标和进行电力市场交易的重要保障。随着现代电力系统向着高电压、大机组、大容量的迅速发展，对电力系统供电可靠性的要求越来越高。影响电力系统安全运行的因素有很多，其中一个重要方面是电气设备自身的安全运行问题。由于绝大多数的电气设备采用封闭式结构，散热效果差，热积累大，并长期处于高电压，大电流和满负荷的条件下运行，其结果导致热量集结加剧，如果不对温升采取有效的监测措施，将会危及电气设备的安全运行。特别是当电力系统发生短路故障时，强大的电流使电气设备内部温升加剧，电气绝缘遭到严重破坏，并使电气设备寿命缩短，甚至造成电气设备被烧毁的严重事故。据统计，电力系统发生事故原因中有相当一部分与过热问题有关，因此电气设备温度在线监测问题已经成为电力系统中电气设备安全运行所急需解决的实际问题，是提高电气设备可靠性的迫切需要，对保障电力系统安全稳定运行具有十分重要的意义。 发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电气设备。在设备长期运行过程中，开关柜中的触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致火灾事故。近年来，在电厂和变电站已发生多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积的停电，解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。通过监测开关柜内触点温度的运行情况，可有效防止开关柜的火灾发生。但由于开关柜内狭小的结构，无法进行人工巡查测温，因此实现温度在线监测是保证高压开关柜安全运行的重要手段。 1 开关柜内接头发热的原因及危害 运行中的电力设备经常发生接头发热现象，如不及时发现并处理就会引发严重的生产事故。电网设备中的触头和接头的电网安全的一个重要隐患。现有统计结果表明，故障主要发生在如下位置： 1）开关柜中动、静触头故障。开关柜作为一种广泛运用的电力设备，开关柜是输配电系统中的重要设备，承担着开断和关合电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据的重要作用。开关设备因高压断路器动、静触头接触不良，加上长期的大电流、触头老化等因素易致其接触电阻增大，从而导致长时间发热、触头温升过高甚至最终发生高压柜烧毁故障。 2）电缆接头故障。随着运行时间的延长、压接头的松动、绝缘老化、以及局部放电、高压泄漏等，将引起发热和温度的升高，温度的升高将使这些状况进一步恶化，这将促使温度进一步提升，这一恶性循环的结果就引发电缆短路放炮，甚至火灾。 2 无线测温技术的优势 近几年，电力生产中广泛运用各种先进的温度测试设备，如红外测温、温度传感器、光纤测温等。开关柜无线测温是基于无线测温技术开发的针对开关柜进行测温的系统，可对开关柜分别为母线排、上下触头、电缆接头等部位温度进行实时监测，方便运维人员及远程监控中心掌握现场设备运行情况。而无线测温与上述其他测温方式相比，均具有一定的优势。 2.1 无线温度监测方法与普通测温的比较 普通的温度监测方法主要采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等温度传感元件实现的，这些温度传感器都需要金属导线传输信号，由于无法保证具有稳定的绝缘性能，无法在高压开关柜内的触点上使用。无线式温度监测装置中，传感器采用无线通讯传输温度信号，具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜的高压，因此能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的在线监测。 2.2 无线温度监测方法与红外测温的比较 无线式温度监测装置，是采用无线传递温度信号，装置所带的测温传感器能够安装到带电物体的表面，直接测量带电物体的温度，而红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，需人工操作，无法实现在线测量。开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头（因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面）。 2.3 无线温度监测方法与光纤测温的比较 光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，温度传感器安装在带电物体的表面，测温仪与温度传感间用光纤连接。光纤具有易折、易断、不耐高温的特点，在柜内布线难度较大，而无线式测温装置免除了柜内光纤布线。 3 开关柜无线测温技术的应用与发展前景 目前，国内外多家公司科研院校已经分别研制出了多种无线温度在线检测测量系统。如ABB公司研制的“Safe Guard”装置，它是