开关柜无线测温系统的必要性

时间：2019-01-07作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：169

开关柜在线测温的必要性及意义
1.高压开关柜在线测温的必要性：
     高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。随着电网的发展和设备技术的提高，10KV，35kV系统开关柜在电网中已大量使用。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题，由于开关柜体的密闭性，在一些负荷较重的地区，存在开关柜的温升标问题。开关柜的温升标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。目前，对电力系统内部使用的开关柜，严格遵守设备采购程序及技术政策，确保入网的开关柜都通过型式试验，尤其对温升的要求比较严格。运行中，负荷通常都不会达到开关柜的设计满容量，开关柜的温升问题应该不会很**，但是实际情况并不尽然。开关柜内部实际温升情况，尤其是母排连接等部位，通常总是比型式试验测出的数据高。
 2.高压开关柜温度过高的几点原因：
 (1)试验测得数据通常在试验室完成，持续时间不长，一般不过8h，不具备温升累积效应，不能等同于长期运行并持续发热的设备。
 (2)不同金属的膨胀效应不同。钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。实践证明，当接头处的运行工作温度过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触。每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。
 （3）连接部位紧固螺栓压力不当。部分安装或检修人员在导体连接上认为连接螺栓拧得愈紧愈好，其实不然。特别是铝质母线，弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大，从而影响导体接触效果。
 (4)选用的导体材料电导率不满足要求，多数属于导体原材料纯度不够。
 (5)现场的其它因素，比如可能存在安装检修工艺不当，如母线在加工、连接、安装过程中，对母线接触表面处理不到位、不平整、不光滑、没有涂**电力脂等，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。
3.高压开关柜在线测温的意义：
     现代社会对电能的依赖性高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。做为目前普遍使用的小车式开关柜由于断路器与开关柜之间采用插头联接，当小车与开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良，接触电阻增大，出现触头温升过高，甚至烧毁停电，这些现象在大电流开关柜如进线柜上尤为**，且影响大。电力系统高压设备在长期运行过程中常出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动,触点和母线排连接处老化等问题,造成设备过热甚至出现严重事故.而开关柜内有裸露高压, 空间封闭狭小,无法进行人工巡查测温,传统的测温方式都无法有效地解决这个问题. 无线测温系统是将温度传感器安装到开关柜内的带电接头触点上,在线测量该点温度 后,以无线方式将数据上传,集中显示,并实现温报警.还可与电力自动化系统连接,用户在远端监视设备温度运行状态,系统发现设备温度异常,自动远程报警,以便及时消除事故隐患. 为避免此类事故的发生，安装无线测温系统即时监测触头温升显得非常迫切，并且具有好的经济效益和社会效益。

 

开关柜无源无线测温系统是一款测温系统， 具有多种温度监测方式。目前应用广泛的有三种。一种是CT式，通过CT取电为传感器供电，但由于线路电流不一定，所以供电也不稳定，而传感器本身消耗能量的方式有限，长期大电流工作可能导致自身发热从而影响测温准确性。二种是表面声波式，通过声波在不同温度环境下传播速度不同从而测量温度，此种方法同红外测温类似。三种为RFID技术，主机通过一个发射机发射能量给无源传感器，传感器接收能量以后实现温度测量，然后通过无线回传给主机。

  无线节点测温




   节点：

        高低压开关柜断路器断路器上、下触头

        高压刀闸开关触点

        高压电缆接头

        母排连接点

        干式变压器

        高低压设备存在接触电阻的连接点

        低压大电流设备




测温产品




ATE100 有源（电池）无线测温传感器




ATE200 有源（电池）无线测温传感器




ate300 无源（感应取电）无线测温传感器




pt100有线测温传感器







节点测温图例



2.1 测温方案

上述介绍的测温传感器、采集/显示单元，可以根据测温场所、测温处安装情况、就地显示情况、改造施工可操作性等角度，灵活配置测温方案。

 

2.2  低压系统/变压器/电机绕组有线测温

配置方案：

配置建议：1、1只ARTM8多可配置8个PT100；

2、PT100建议适用三线制接入，安装时需做好绝缘处理；

3、PT00建议用户自备。

 

2.3 高低压系统单柜无线测温

配置方案：

配置建议：1、1只ARTM-Pn多可配置18个ATE系列传感器；

2、ATE200/ATE300较适合断路器触头、母排处测温；

3、ATE100较适合电缆出线与母排连接处。

 

2.4 高压系统单柜无线测温

配置方案：

配置建议：1、1只ASD300/320多可配置12个ATE系列传感器；

2、ATE200/ATE300较适合断路器触头、母排处测温；

3、ATE100较适合电缆出线与母排连接处。

 

2.5 高低压系统就地分散采集后台显示测温

配置方案：

配置建议：1、1只ATC200多可接收12个ATE系列传感器；

2、1只ATC200只接收同一面柜子的传感器数据；

3、若单面柜子的测温点数大于12，需另ATC200数量，按12的倍数配置。

 

2.6 高低压系统就地集中采集后台显示测温

配置方案：

配置建议：1、1只ATC400多可接收240个ATE300；

2、1只ATC400可同时接收多台柜内的测温点数据。

 

2.7 高低压系统分散采集集中显示无线测温

配置方案：

配置建议：1、1只ARTM100多可接收20个ATC200；

2、1只ATC200只接收同一面柜子的12个传感器数据；

3、若单面柜子的测温点数大于12，需另ATC200数量，按12的倍数配置。

 

2.8  高低压系统集中采集显示无线测温

配置方案：

配置建议：1、1只ARTM100连接1个ATC400；

2、1只ATC400可接收240个测温（来自同一个配电室）

 

2.9 无线测温系统

现场配置的无线测温传感器，其发射的温度数据供采集收发器、测温显示终端采集后，可以做成一个无线测温小系统，将数据实时统计在监控中心，并对每个测温点数据分析，给出分析报表。

 

2.9.1实时监测

无线测温系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示各测温节点的温度数据，及有关故障、告警等信号。

 

2.9.2详细温度查询

历史温度曲线、实时温度曲线查询

 

2.9.3运行报表

查询各回路设备运行温度报表

  

2.9.4实时报警

安科瑞Acrel-2000无线测温系统具有实时高温报警功能。

 

2.9.5历史事件查询

安科瑞Acrel-2000无线测温系统能够对高温告警事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

 

2.9.6用户权限管理

安科瑞Acrel-2000无线测温系统为**系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全**。

 


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