安科(kē)瑞(ruì)電氣股份有限(xiàn)公司(sī) 上海(hǎi)嘉定(dìng) 201801

摘(zhāi)要：基(jī)於感應(yīng)取電和(hé)無(wú)綫(xiàn)通(tōng)信(xìn)技(jì)術(shù)，結合隔離開(kāi)關(guān)的(dí)結構
，工作(zuò)原(yuán)理(lǐ)進(jìn)行在綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)相關技(jì)術(shù)的理論分(fēn)析與驗證，解決在高(gāo)電(diàn)壓(yā)強電磁環境(jìng)中(zhōng)在綫(xiàn)測溫(wēn)係統的(dí)數據無綫傳(chuán)輸(shū)
，傳感(gǎn)器(qì)工作能(néng)源(yuán)供給
，設備高可(kě)靠性(xìng)等方(fāng)麵(miàn)的難(nán)題(tí)，通(tōng)過溫升(shēng)試(shì)驗(yàn)，分析(xī)隔離(lí)開關不同(tóng)影響(xiǎng)因素作(zuò)用下的觸頭(tóu)溫(wēn)度(dù)分(fēn)布(bù)，在(zài)試(shì)驗研(yán)究(jiū)隔離開關(guān)不同(tóng)觸頭材(cái)料(liào)和(hé)缺陷情(qíng)況(kuàng)下(xià)的回(huí)路(lù)電(diàn)阻，以(yǐ)及回(huí)路電阻與(yǔ)接觸(chù)溫度的對應(yīng)關(guān)係的基礎上，研製出相應(yīng)的在綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)裝置(zhì)，並在(zài)運(yùn)行(háng)的戶(hù)外(wài)高壓(yā)隔(gé)離(lí)開關上進行應(yīng)用。提(tí)出適用(yòng)於(yú)隔(gé)離開關(guān)的(dí)低成本有(yǒu)效率的觸(chù)頭溫(wēn)度實(shí)時(shí)監測(cè)技術(shù)，對及時(shí)發現高(gāo)壓(yā)隔(gé)離(lí)開關(guān)觸(chù)頭的(dí)異常發熱(rè)缺(quē)陷，對(duì)保證(zhèng)設備(bèi)安全(quán)運(yùn)行
，提(tí)高供(gōng)電可靠性具有重(zhòng)要意(yì)義。

關鍵詞(cí)：高(gāo)壓隔離(lí)開關(guān)；鉑電(diàn)阻；無源(yuán)無綫；實時監(jiān)測；測(cè)溫係(xì)統

       近年來，隨著(zhuó)中國智能電網建(jiàn)設(shè)的不(bù)斷深(shēn)入推進(jìn)，對電網設備(bèi)智能(néng)化和運(yùn)行可靠性的(dí)要(yào)求越(yuè)來越(yuè)高(gāo)。隔離開關是(shì)電網中(zhōng)裝用量大的高(gāo)壓(yā)開關設備(bèi)，運(yùn)行環境(jìng)惡劣
，電壓(yā)高
，電(diàn)流(liú)大，觸頭溫(wēn)度會(huì)對其(qí)運行(háng)可(kě)靠性產生(shēng)重要的影響。在(zài)電網(wǎng)運行過(guò)程中(zhōng)，由於敞開式(shì)隔離(lí)開關的(dí)觸頭受外界環境(jìng)影響較(jiào)大，因接觸麵不(bù)潔
，觸(chù)頭氧(yǎng)化
，電(diàn)弧(hú)衝(chōng)擊
，機械變(biàn)形鬆動
，合閘(zhá)不(bù)到(dào)位(wèi)
，過負荷(hé)等原因造成觸(chù)頭(tóu)接觸條件惡化，導(dǎo)致(zhì)觸頭過(guò)熱燒毀甚(shèn)至停(tíng)電的事故(gù)時(shí)有發生，嚴重影(yǐng)響電(diàn)網的(dí)安全(quán)穩定運行(háng)。文獻(xiàn)顯示，隔(gé)離開(kāi)關故(gù)障(zhàng)
，缺陷中(zhōng)，發熱問(wèn)題(tí)占60%以(yǐ)上，因此(cǐ)，對隔離開(kāi)關的觸(chù)頭(tóu)溫度(dù)進行測量(liáng)，預(yù)防隔離(lí)開關(guān)的過(guò)熱性故障。

       目(mù)前常用的(dí)測溫(wēn)方(fāng)法主(zhǔ)要(yào)有接觸(chù)式測(cè)溫
，非接觸式測溫（如(rú)紅(hóng)外綫(xiàn)測溫等）
，光(guāng)纖(xiān)測(cè)溫(wēn)等。接觸式測溫通(tōng)過熱傳導直接(jiē)測(cè)量(liáng)被(bèi)測物(wù)體的(dí)溫(wēn)度，主要(yào)采用熱(rè)電偶
，熱(rè)電(diàn)阻
，半導(dǎo)體溫度傳感(gǎn)器等溫度監測(cè)方(fāng)法，傳(chuán)統(tǒng)的(dí)熱(rè)電(diàn)偶或熱電(diàn)阻測(cè)溫方(fāng)法技(jì)術(shù)成熟，性能可靠(kào)，測溫(wēn)精度(dù)高，但(dàn)無源(yuán)化和(hé)無綫通(tōng)信抗幹擾能(néng)力(lì)的(dí)問題還有待解決。紅外測溫技術主要(yào)基(jī)於被測物(wù)體的紅(hóng)外特征，應用(yòng)紅外(wài)成(chéng)像儀或(huò)紅(hóng)外(wài)測溫(wēn)儀進行非接觸測(cè)量，主要用於(yú)綫路(lù)巡(xún)檢，變電站(zhàn)高(gāo)壓設備例行巡檢(jiǎn)，但紅外(wài)綫(xiàn)穿透力弱，需要近(jìn)距(jù)離測量，很大程(chéng)度(dù)上限製(zhì)了紅外成(chéng)像儀在(zài)高(gāo)壓(yā)戶外設(shè)備上(shàng)的應用。光(guāng)纖測(cè)溫(wēn)是(shì)將光纖纏繞在被(bèi)測(cè)設備(bèi)的表(biǎo)麵(miàn)，以(yǐ)光作為溫度變(biàn)化的(dí)載體，采(cǎi)用有(yǒu)綫通(tōng)信(xìn)方(fāng)式(shì)，把測(cè)得(dé)的溫(wēn)度信息(xī)傳給監測(cè)中心，對於戶(hù)外高(gāo)壓(yā)開(kāi)關(guān)而(ér)言，存在安全隱患。

       本文(wén)結(jié)合隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構
，工作原理開(kāi)展(zhǎn)在(zài)綫(xiàn)測溫(wēn)相關(guān)技術的理論分析(xī)與(yǔ)試驗(yàn)驗證，解(jiě)決在高電壓(yā)強電磁(cí)環境(jìng)中在綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)係(xì)統數據的無綫(xiàn)傳輸
，傳感器工作(zuò)的(dí)能(néng)源(yuán)供給
，設備(bèi)高(gāo)可(kě)靠性等(děng)方麵的(dí)難題(tí)，並(bìng)研製出(chū)相應的(dí)在綫測溫裝(zhuāng)置(zhì)在(zài)運行的(dí)戶(hù)外高(gāo)壓隔離開關上(shàng)實(shí)現應(yīng)用。

       高(gāo)壓(yā)隔離開(kāi)關(guān)是電力(lì)係統(tǒng)中(zhōng)裝用(yòng)量(liáng)大
，應用廣泛(fàn)的(dí)高(gāo)壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，根據(jù)中國電(diàn)力(lì)科學研究(jiū)院有限公(gōng)司統(tǒng)計的國家(jiā)電網公(gōng)司高壓(yā)開關設(shè)備裝(zhuāng)用情況，72.5kV及以上(shàng)電(diàn)壓(yā)等(děng)級的高(gāo)壓隔離開關裝用量是(shì)高(gāo)壓(yā)斷路器(qì)裝用量(liáng)的4倍左右(yòu)，且(qiě)價格相(xiāng)對(duì)較低，運(yùn)行(háng)環境(jìng)為(wéi)高(gāo)電壓(yā)
，大電流(liú)
，強電磁場，長(cháng)期暴露於戶外麵臨各種(zhǒng)惡劣天氣(qì)，鑒於以(yǐ)上應(yīng)用需(xū)求，本(běn)文(wén)研(yán)究(jiū)了一種(zhǒng)低(dī)成本
，效率
，抗幹擾(rǎo)能(néng)力(lì)強
，環(huán)境適應(yīng)性(xìng)能(néng)好的高(gāo)壓隔離(lí)開(kāi)關溫度監(jiān)測係(xì)統。該(gāi)係統由無(wú)綫測溫終端
，數據(jù)集中處理(lǐ)器(qì)和後(hòu)台監(jiān)控中心(xīn)3部(bù)分(fēn)組成，如(rú)圖1所示。

圖(tú)1無源無綫高壓隔離開關(guān)溫度(dù)監測係(xì)統

       無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫裝(zhuāng)置的(dí)研(yán)發涉(shè)及電流互感器(qì)(TA)取電(diàn)裝置的設(shè)計
，鉑(bó)(Pt)電(diàn)阻溫度(dù)傳感(gǎn)器溫(wēn)度信號(hào)監測(cè)
，模擬信號(hào)采集及數(shù)據處理(lǐ)
，數(shù)據(jù)無(wú)綫(xiàn)通信采集等(děng)各種(zhǒng)技術。為了提高測溫(wēn)係(xì)統(tǒng)的(dí)環境適(shì)應(yīng)性和運行(háng)可靠性，項(xiàng)目設計時(shí)盡量采(cǎi)用集(jí)成(chéng)芯(xīn)片，減少(shǎo)分(fēn)立元(yuán)器件數量，對(duì)係統的(dí)每一部(bù)分都要(yào)周密(mì)考慮(lǜ)
，精心(xīn)設計，從數據(jù)采集(jí)係統(tǒng)始(shǐ)端(duān)到(dào)末(mò)端(duān)逐個(gè)環(huán)節進行(háng)問(wèn)題(tí)分(fēn)析，根(gēn)據分析(xī)結果以及經(jīng)驗給(gěi)出(chū)解決問(wèn)題的實用技(jì)術。

       無源(yuán)無綫測溫(wēn)技術目(mù)前常用(yòng)的方法有聲表麵波技(jì)術和(hé)感(gǎn)應取電技(jì)術。本文(wén)采用(yòng)感(gǎn)應取電技術(shù)，設計(jì)的(dí)無(wú)綫無(wú)源(yuán)測溫裝置主要由感(gǎn)應(yīng)取電裝置
，Pt電阻溫(wēn)度傳(chuán)感(gǎn)器(qì)測(cè)溫(wēn)單元和(hé)無綫(xiàn)發(fā)射電(diàn)路組成。本裝置通過充分運(yùn)用(yòng)單片(piàn)機內部資(zī)源(yuán)，對(duì)多(duō)種(zhǒng)參數測量
，處(chǔ)理(lǐ)和傳輸(shū)等(děng)進行了(liǎo)研究，設計了一套基於TA取(qǔ)電
，信號(hào)采集(jí)
，信號處(chǔ)理
，無綫(xiàn)通信的(dí)無綫測溫(wēn)裝置(zhì)，如(rú)圖(tú)2所 示(shì)。

       感(gǎn)應取電裝置的原理(lǐ)是利(lì)用電(diàn)磁(cí)波進(jìn)行(háng)能量(liáng)無(wú)綫傳遞，並(bìng)通(tōng)過控製(zhì)和調(tiáo)理(lǐ)電路(lù)實(shí)現穩定電壓(yā)輸出(chū)；溫度檢(jiǎn)測(cè)電路(lù)主要(yào)檢測來自Pt電阻的溫(wēn)度(dù)數據；無(wú)綫發射電路將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)433MHz無(wú)綫方式傳送至數(shù)據集中處(chǔ)理器(qì)，無綫通信距(jù)離達300m。係統總體方(fāng)案(àn)設計框圖(tú)如(rú)圖3所示。

圖2無(wú)綫(xiàn)無源測(cè)溫(wēn)裝置外(wài)形(xíng)

圖3係(xì)統總(zǒng)體(tǐ)方案(àn)設計框(kuàng)圖

2.1感應取電(diàn)技術(shù)

       感應取電裝置與溫度檢測電路采(cǎi)用(yòng)一體(tǐ)化(huà)設計(jì)，安裝時固定在高(gāo)壓(yā)導(dǎo)體(tǐ)上，並(bìng)將高壓導體穿過取能傳感器，為便(biàn)於安(ān)裝(zhuāng)，本(běn)文將取能(néng)傳感(gǎn)器設(shè)計為(wéi)卡(qiǎ)扣式。取(qǔ)能(néng)傳(chuán)感器通過電磁(cí)感應提供穩定(dìng)的電(diàn)源(yuán)輸出(chū)，並且(qiě)通(tōng)過(guò)控製(zhì)和調理電路在短(duǎn)路電(diàn)流及衝擊電流下(xià)實現(xiàn)自(zì)我(wǒ)保(bǎo)護(hù)，從而實現長期(qī)低熱(rè)耗穩(wěn)定(dìng)運行(háng)，是解決(jué)高壓設(shè)備智能(néng)化(huà)傳(chuán)感(gǎn)器供(gōng)能難題的(dí)較(jiào)好(hǎo)選擇(zé)。

       感(gǎn)應取電技(jì)術原(yuán)理與(yǔ)電(diàn)流互感器類(lèi)似，能(néng)夠很好(hǎo)地解(jiě)決傳感器的供電問(wèn)題(tí)，且體(tǐ)積小
，安(ān)裝方便。感應取(qǔ)電(diàn)裝置的(dí)電路(lù)主要包括隔(gé)離穩壓(yā)電(diàn)路
，取電(diàn)調節保護(hù)電路和整流濾(lǜ)波(bō)模(mó)塊。取(qǔ)電綫(xiàn)圈從高壓導(dǎo)體上感應出交流電壓，經(jīng)過3個電(diàn)路的調理後，可(kě)以(yǐ)輸(shū)出穩定(dìng)的直(zhí)流(liú)電壓給測溫(wēn)傳感器使(shǐ)用。其(qí)原理(lǐ)如圖(tú)4所示。

       感應(yīng)取電(diàn)裝置通過取能互感(gǎn)器(qì)從(cóng)高壓導體上(shàng)獲(huò)取(qǔ)電能(néng)，但電壓和電流(liú)擾(rǎo)動較大(dà)，所以設計(jì)了取(qǔ)電電源模塊，對其(qí)進行(háng)整流(liú)濾波處理並實現(xiàn)隔離穩(wěn)壓(yā)輸(shū)出(chū)。取(qǔ)電電源(yuán)模(mó)塊內設置取(qǔ)電(diàn)調(tiáo)節保(bǎo)護電路，不僅(jǐn)能實時(shí)調(tiáo)節和(hé)限(xiàn)製(zhì)輸入模塊的電(diàn)能，而且能(néng)吸(xī)收因雷擊等特殊(shū)情(qíng)況引(yǐn)起的瞬間大電流，保(bǎo)證(zhèng)取(qǔ)電(diàn)電源(yuán)模(mó)塊在高壓導(dǎo)體電流不穩定(dìng)時仍能輸(shū)出(chū)穩定的(dí)電壓。

圖(tú)4感應取(qǔ)電原理(lǐ)

 

       影響取能(néng)互感器輸出功率的(dí)因(yīn)素有(yǒu)2點(diǎn)：（1）高(gāo)壓(yā)導體上的電流(liú)大(dà)小；（2）取(qǔ)能裝置的(dí)輸出功率。電(diàn)流越大(dà)，取能(néng)裝(zhuāng)置(zhì)輸出(chū)的(dí)功率也越大(dà)；另外，取(qǔ)電(diàn)電(diàn)源模(mó)塊輸出電(diàn)壓(yā)越大，輸出(chū)總(zǒng)功率也越大。

       感應(yīng)取電裝(zhuāng)置可(kě)以(yǐ)根(gēn)據(jù)高壓導(dǎo)體的(dí)電(diàn)流大小和(hé)測溫(wēn)傳感器所(suǒ)需的功(gōng)率(shuài)調(tiáo)節(jié)工作模(mó)式，3種工作(zuò)模(mó)式(shì)主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)待機模式
，間斷工作(zuò)模(mó)式(shì)
，正常(cháng)工作模(mó)式。

       （1）當隔離(lí)開(kāi)關高壓(yā)導體的電流(liú)非常小(xiǎo)，不能(néng)提供模塊啟動所需(xū)消(xiāo)耗的電(diàn)能時(shí)，取電裝(zhuāng)置會處於待(dài)機狀(zhuàng)態，此(cǐ)時輸出電壓為零(líng)，為(wéi)待機(jī)模式(shì)，這種(zhǒng)情況(kuàng)下隔離(lí)開關一般(bān)為停(tíng)電狀(zhuàng)態，不需要測溫。

       （2）當(dāng)隔離開關(guān)高壓(yā)導體有一定的電流，可以支持(chí)模塊啟(qǐ)動(dòng)，但(dàn)不(bù)足(zú)以(yǐ)長期支持(chí)測溫(wēn)傳(chuán)感(gǎn)器正常工(gōng)作時，取電裝置會(huì)處於間(jiān)斷工作狀態，此時輸(shū)出(chū)電(diàn)壓(yā)值為額(é)定輸(shū)出(chū)電壓和OV跳躍(yuè)變化(huà)的(dí)方(fāng)波，為(wéi)間(jiān)斷工作模(mó)式，這種情況下(xià)隔離開關可(kě)能處於(yú)調試或(huò)者試(shì)驗狀(zhuàng)態(tài)。

       （3）當隔離(lí)開關高(gāo)壓導體的電流足夠(gòu)大(dà)，可以(yǐ)支持(chí)測溫(wēn)傳(chuán)感器長(cháng)期工(gōng)作時(shí)，取(qǔ)電(diàn)裝置(zhì)正常(cháng)輸出測溫(wēn)傳感器(qì)所(suǒ)需的功(gōng)率，輸(shū)出穩定的電(diàn)壓，為(wéi)正(zhèng)常(cháng)工(gōng)作(zuò)模式，這種情(qíng)況下隔離開關處於(yú)正(zhèng)常(cháng)運行狀態，需(xū)實時監測(cè)溫(wēn)度(dù)。

2.2 Pt電阻(zǔ)溫(wēn)度傳感器(qì)接觸式測溫(wēn)單元

       采用(yòng)基(jī)於Pt電阻的(dí)無(wú)源無綫(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)裝(zhuāng)置，可實(shí)現(xiàn)變電站隔離(lí)開關易發熱(rè)部(bù)位溫度(dù)實時(shí)在(zài)綫(xiàn)監測。在(zài)隔(gé)離(lí)開關(guān)的(dí)導電臂(bì)上埋設熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)或(huò)熱電阻(zǔ)等(děng)測溫傳(chuán)感器(qì)進(jìn)行溫度測量(liáng)，這(zhè)種(zhǒng)方法是接觸(chù)式測(cè)溫，其測量度高，測(cè)量範(fàn)圍大(dà)，不受(shòu)中(zhōng)間介(jiè)質(zhì)影響，可(kě)以(yǐ)實現微功(gōng)耗測量(liáng)。

       Pt100是一種廣泛(fàn)應用的金(jīn)屬(shǔ)熱(rè)電阻，在(zài)–50~600℃時測溫精度高，穩(wěn)定性好，抗幹擾能(néng)力(lì)強。本文從(cóng)測(cè)溫係統的(dí)運行(háng)穩(wěn)定性(xìng)
，可靠(kào)性(xìng)出發，為降(jiàng)低開發(fā)成(chéng)本
，擴大適用範圍(wéi)，設計了(liǎo)一種以(yǐ)Pt電(diàn)阻(zǔ)為溫(wēn)度(dù)信號采集元件的(dí)接(jiē)觸式(shì)傳(chuán)感器溫(wēn)度測量(liáng)係(xì)統。

       Pt電阻的(dí)電(diàn)阻(zǔ)值(zhí)與(yǔ)溫度成非(fēi)綫(xiàn)性關(guān)係，本文(wén)通(tōng)過(guò)對(duì)Pt測溫方法的研(yán)究，以(yǐ)運(yùn)算放大器(qì)電(diàn)路為校正(zhèng)補償(cháng)方法，結合(hé)綫(xiàn)性插(chā)值(zhí)軟校(xiào)正(zhèng)方(fāng)法，進行非綫(xiàn)性校正(zhèng)，有效地(dì)解(jiě)決(jué)Pt電阻測溫電(diàn)路的(dí)非(fēi)綫性(xìng)誤差問題，提(tí)高了測量精(jīng)度(dù)，測(cè)溫電(diàn)路如圖5所(suǒ)示(shì)。Pt電(diàn)阻(zǔ)采用(yòng)PC工程(chéng)塑料(liào)封(fēng)裝(zhuāng)，抗高(gāo)強度跌落(là)和震動，防浸(jìn)泡(pào)
，防衝擊(jī)，滿足工(gōng)業環(huán)境要求。

圖(tú)5兩綫(xiàn)製接法(fǎ)橋式測(cè)溫電路

2.3無(wú)綫(xiàn)發射電(diàn)路(lù)測溫(wēn)裝置數(shù)據(jù)采集方案

       本文研(yán)製的測(cè)溫裝置(zhì)通過(guò)安裝在高壓隔(gé)離開(kāi)關(guān)觸頭上的Pt100溫度傳(chuán)感器(qì)，連續(xù)測量(liáng)隔離(lí)開關觸頭(tóu)溫度，對(duì)觸頭的運(yùn)行狀態進行(háng)實時(shí)監測(cè)，通過433MHz無綫(xiàn)通信方式發(fā)送給(gěi)數據(jù)采(cǎi)集器(qì)處理(lǐ)，數據集中處(chǔ)理器顯(xiǎn)示當前溫(wēn)度(dù)，並把測量結(jié)果通過無(wú)綫通信上(shàng)傳到(dào)監控中(zhōng)心，由(yóu)後(hòu)台監(jiān)控(kòng)中心數據(jù)庫服務器(qì)實時(shí)進行(háng)數(shù)據分析和(hé)預測(cè)。

       監控中心(xīn)接(jiē)收到(dào)各(gè)個監測點的現場數(shù)據後(hòu)，分析(xī)確定(dìng)各(gè)個監測(cè)點的(dí)數據是否正常(cháng)。當(dāng)有數據異(yì)常發(fā)生，及(jí)時給出(chū)相(xiāng)關提示(shì)，並通(tōng)過局(jú)域(yù)網傳(chuán)送(sòng)到監控中(zhōng)心，保(bǎo)存到(dào)數據庫中，同(tóng)時(shí)顯(xiǎn)示在不同(tóng)的計算(suàn)機屏幕上，並且根據告警(jǐng)情況提示(shì)告(gào)警，將(jiāng)相關(guān)數(shù)據(jù)發送到不(bù)同(tóng)的(dí)工(gōng)作(zuò)站(zhàn)上(shàng)。

       根據DL/T664—2016《帶電(diàn)設(shè)備(bèi)紅(hóng)外(wài)診(zhěn)斷應(yīng)用(yòng)規(guī)範》和(hé)《變電設備(bèi)標準缺(quē)陷庫》，高(gāo)壓(yā)隔(gé)離開(kāi)關過(guò)熱(rè)缺(quē)陷可(kě)分(fēn)為3類(lèi)：（1）危(wēi)急缺(quē)陷：隔離開關過熱點(diǎn)溫度(dù)超過DL/T593—2016《高(gāo)壓(yā)開(kāi)關設備(bèi)和控(kòng)製(zhì)設(shè)備標(biāo)準的(dí)共用技(jì)術要求》規(guī)定的允許溫(wēn)度(dù)的缺(quē)陷；（2）嚴重缺陷(xiàn)：設備(bèi)過(guò)熱(rè)程(chéng)度較重，溫差較(jiào)大
，溫(wēn)度(dù)場分布(bù)梯度較大的缺(quē)陷(xiàn)；（3）一般缺陷(xiàn)：有一(yī)定溫差，溫度場(cháng)有(yǒu)一(yī)定(dìng)梯(tī)度，但不(bù)會引(yǐn)起事故的缺陷。

根據(jù)DL/T664—2016和(hé)DL/T593—2016要求(qiú)，綜合分析提出(chū)隔離開(kāi)關(guān)過熱(rè)缺陷(xiàn)判斷(duàn)依(yī)據如(rú)下(xià)：（1）具有(yǒu)合格(gé)鍍銀層的隔離開(kāi)關(guān)觸(chù)頭，溫度＞90℃為(wéi)嚴重(zhòng)缺陷，溫度>130℃為危急缺(quē)陷；（2）接(jiē)頭(tóu)和綫夾，溫度＞80℃為(wéi)嚴重缺陷，溫(wēn)度＞110℃為危(wēi)急缺(quē)陷；（3）裸(luǒ)銅
，裸銅合金(jīn)或塗(tú)有(yǒu)不合(hé)格(gé)鍍銀層(céng)的(dí)隔離開關(guān)觸(chù)頭，溫度＞65℃為嚴重缺(quē)陷(xiàn)，溫度＞105℃為危急缺陷(xiàn)。

       根(gēn)據上述判(pàn)據(jù)，在後(hòu)台(tái)監控中心(xīn)設(shè)置報警閾值(zhí)，對變(biàn)電(diàn)站高(gāo)壓隔離開關觸(chù)頭(tóu)等(děng)易(yì)發(fā)熱(rè)部位實現(xiàn)溫度在綫(xiàn)監(jiān)測(cè)，發(fā)現溫度異(yì)常時進行預警，能夠有效(xiào)杜絕變電(diàn)站(zhàn)火災或停(tíng)電事故(gù)的發生。

       文(wén)獻(xiàn)顯示，隔(gé)離(lí)開關導(dǎo)電回路發(fā)熱(rè)部位主要集中在觸頭(tóu)接(jiē)觸(chù)部位(wèi)，導(dǎo)致(zhì)發熱(rè)的(dí)原(yuán)因主要(yào)有：（1）觸頭接觸(chù)麵(miàn)鍍(dù)層(céng)脫落，導(dǎo)體(tǐ)腐(fǔ)蝕或(huò)表(biǎo)麵髒(zàng)汙引(yǐn)起(qǐ)的(dí)接(jiē)觸不良；（2）觸頭材(cái)質不良(liáng)，接(jiē)觸(chù)電阻(zǔ)變大(dà)，導(dǎo)致觸頭(tóu)發熱(rè)；（3）合(hé)閘不(bù)到位(wèi)，觸頭夾(jiā)緊力不足，導致(zhì)觸頭發熱。

       本(běn)文(wén)依托GW6-252型隔離開關（見圖(tú)6），根據隔離(lí)開關觸頭發(fā)熱原(yuán)因，人(rén)為設置(zhì)了(liǎo)3類(lèi)缺陷(xiàn)，進(jìn)行了(liǎo)不同(tóng)觸頭材(cái)質
，不同表(biǎo)麵(miàn)髒汙程(chéng)度(dù)
，不同夾緊力的溫升(shēng)試(shì)驗，通(tōng)過(guò)大量(liáng)實(shí)際測試，驗證(zhèng)無(wú)源(yuán)無綫(xiàn)實時溫度(dù)監測(cè)裝置(zhì)的各項性能(néng)，並(bìng)得出了不(bù)同(tóng)缺(quē)陷情況下(xià)隔(gé)離開關(guān)溫度變(biàn)化(huà)曲綫(xiàn)，如圖7~9所(suǒ)示。

       由圖7可知(zhī)：在(zài)夾緊力(lì)為(wéi)400~600N時(shí)，接觸電阻(zǔ)變(biàn)化(huà)不(bù)明(míng)顯，從25.8℃變化為26.3℃；夾(jiā)緊力為200N附(fù)近時(shí)，溫(wēn)升有了一(yī)定的(dí)提高。夾緊力(lì)會(huì)影響(xiǎng)動靜(jìng)觸(chù)頭(tóu)接觸(chù)麵(miàn)積，而(ér)接(jiē)觸(chù)麵積變(biàn)小，使接(jiē)觸電(diàn)阻變大，導致(zhì)溫(wēn)度微(wēi)弱(ruò)的提升(shēng)。

圖(tú)6GW6B-252隔(gé)離開關(guān)試(shì)驗平(píng)台(tái)

 

圖(tú)7不同(tóng)夾緊(jǐn)力熱點(diǎn)溫升

圖8不同汙穢(huì)
，不同夾(jiā)緊(jǐn)力(lì)熱(rè)點溫升

圖(tú)9不(bù)同蝕(shí)點程(chéng)度熱點溫(wēn)升

       從圖8可以明(míng)顯(xiǎn)看出，相較於表麵(miàn)狀態正(zhèng)常(cháng)情況下(xià)接觸壓力對溫(wēn)升的(dí)影(yǐng)響，汙(wū)穢缺陷(xiàn)對(duì)熱點溫(wēn)升有顯著(zhù)的(dí)影(yǐng)響。

       由圖(tú)9看出：在輕(qīng)度(dù)蝕點(diǎn)情況(kuàng)下(xià)，熱(rè)點(diǎn)的穩(wěn)態溫升(shēng)為26.6℃；在(zài)重度蝕(shí)點(diǎn)的情況下，熱(rè)點的穩態溫(wēn)升(shēng)為(wéi)27.1℃。由(yóu)此說(shuō)明，蝕點(diǎn)對(duì)GW6B型隔離(lí)開關的穩態溫(wēn)升影(yǐng)響不大，原(yuán)因(yīn)是(shì)GW6B型(xíng)隔離開(kāi)關閉合(hé)時(shí)接觸(chù)麵(miàn)積(jī)比(bǐ)較大，蝕點對應(yīng)的麵(miàn)積(jī)相(xiāng)較(jiào)於實際接觸的麵(miàn)積很(hěn)小，對接(jiē)觸(chù)電阻(zǔ)的影(yǐng)響(xiǎng)也(yě)很小。在外加相同電(diàn)流(liú)的情況(kuàng)下，熱點的(dí)穩態溫升(shēng)和正(zhèng)常情(qíng)況下(xià)的溫升(shēng)情況接近。 

 

 

5.4係統功(gōng)能(néng)

5.5.2收發(fā)器(qì)選型

5.5.3測溫通訊終端（溫度顯示儀）選型

 

      

 

       說明(míng)：觸(chù)摸(mō)屏通(tōng)過RS485接口(kǒu)連接ATC實現(xiàn)開(kāi)關(guān)櫃溫(wēn)度(dù)集中顯示(shì)，可接收240隻無(wú)綫溫(wēn)度傳(chuán)感(gǎn)器ATE100/100M/200/400/100P/200P。如果(guǒ)現場不(bù)需要就(jiù)地(dì)顯示，可以直接通(tōng)過ATC的(dí)RS485接口，把(bǎ)數據傳送到值(zhí)班(bān)室的遠程溫度監控(kòng)係(xì)統(tǒng)。

b）安(ān)裝(zhuāng)實例

5.6.4就(jiù)地(dì)壁(bì)掛式(shì)集(jí)中(zhōng)顯示方案（適用於改(gǎi)造(zào)，不(bù)方(fāng)便(biàn)在櫃子上加裝顯示屏的現場(cháng)）

方案一：Acrel-2000T/A就地集(jí)中顯示(shì)：

       說明(míng)：Acrel-2000T/B不僅(jǐn)可以通(tōng)過(guò)RS485連(lián)接多種ATC收發器接(jiē)收所有型號(hào)傳(chuán)感(gǎn)器實(shí)現集(jí)中顯示(shì)，還可(kě)以(yǐ)通訊連接配電(diàn)室(shì)內(nèi)無(wú)綫測溫(wēn)相(xiāng)關就地顯示(shì)裝置實(shí)現集中(zhōng)顯示，同(tóng)時還(huán)可以連接(jiē)配電(diàn)室內(nèi)智能操(cāo)控(kòng)
，微(wēi)機保護
，電力(lì)儀表(biǎo)等電(diàn)力監控設備(bèi)進(jìn)行監(jiān)測。

5.6.5低壓電氣接點有(yǒu)綫(xiàn)測(cè)溫
，變(biàn)壓(yā)器繞組測(cè)溫(wēn)

a）配(pèi)置方案

 

       通過(guò)將無(wú)綫(xiàn)測溫終端與(yǔ)感(gǎn)應取電(diàn)裝(zhuāng)置安裝在(zài)高壓(yā)隔離開(kāi)關(guān)上，由感應(yīng)取(qǔ)電裝置通(tōng)過電(diàn)磁(cí)互(hù)感的(dí)方式從(cóng)高壓隔離開(kāi)關(guān)上獲取電能，並(bìng)提(tí)供(gōng)給無綫(xiàn)測溫(wēn)終端(duān)，對(duì)高(gāo)壓(yā)導體電(diàn)流變(biàn)化適應(yīng)能(néng)力強(qiáng)，實現無(wú)綫測溫(wēn)的無源(yuán)化(huà)，提(tí)高(gāo)了安全性。無綫測溫(wēn)終端內(nèi)的(dí)Pt電阻溫度(dù)傳感器與高(gāo)壓(yā)隔離開關(guān)直接(jiē)接觸(chù)，對(duì)於目(mù)前應(yīng)用較多(duō)的非接觸(chù)
，非實時監測(cè)的(dí)紅外測(cè)溫方式來(lái)說，更加(jiā)有效(xiào)準確；相比光(guāng)纖有綫(xiàn)測溫(wēn)方(fāng)式，環境適應性更強(qiáng)。通過數據集(jí)中(zhōng)處理器擴(kuò)大無綫測(cè)溫(wēn)終端(duān)與後台(tái)監(jiān)控中(zhōng)心(xīn)的(dí)通信範(fàn)圍，可以容納多台(tái)終端(duān)同(tóng)時進行測(cè)溫(wēn)，實(shí)時(shí)性高(gāo)。本文(wén)的研究(jiū)成(chéng)果適用(yòng)於變(biàn)電站(zhàn)高(gāo)壓隔(gé)離開(kāi)關(guān)的(dí)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控，具(jù)有精(jīng)度高
，低成本
，直觀可(kě)靠以(yǐ)及安(ān)裝(zhuāng)方(fāng)便等優點(diǎn)。

 

參考文(wén)獻

[1]中國(guó)電力科(kē)學(xué)研(yán)究院.2015年(nián)開關類設備(bèi)專業工作總結[R].北京(jīng)：中(zhōng)國(guó)電力科(kē)學研究院，2016.

[2]和彥(yàn)淼，李玉(yù)傑(jié)，李(lǐ)誌兵，高山(shān)，楊(yáng)景剛，李洪濤，楊蓬(péng).基於鉑電阻(zǔ)的(dí)高壓隔(gé)離(lí)開關(guān)無(wú)源無綫測(cè)溫係統.

[3]安科(kē)瑞(ruì)用戶變電站綜合自(zì)動化(huà)與運(yùn)維解(jiě)決方(fāng)案(àn).2021.02月(yuè)版.

[4]安科(kē)瑞企(qǐ)業微(wēi)電網設計(jì)與應用手冊.2020.06月版.

 

作者簡介：何(hé)花，女，安(ān)科瑞電氣(qì)股份有限(xiàn)公司(sī)，主(zhǔ)要從事(shì)無綫(xiàn)測溫係(xì)統的(dí)研發與(yǔ)應用