高压开关柜触头温度在线监测系统研究

高压开关柜温度在线实时监测系统研究发布时间：2022-05-25T02:27:41.479Z 来源：《当代电力文化》2022年期2月3期作者：付超楠[导读] 高压开关柜触头位置容易出现高温，继而给开关柜正常运行带来不利影响，而传统的人工监测方式难以及时发现开关柜内高温点。

付超楠国网长治供电公司变电运维中心，山西省长治市046000摘要：高压开关柜触头位置容易出现高温，继而给开关柜正常运行带来不利影响，而传统的人工监测方式难以及时发现开关柜内高温点。

因此，为了掌握高压开关柜内高温点位置，对高压开关柜温度在线实时监测系统进行分析与研究，详细阐述温度测系统、无线温度采集终端及数据集中器构成，并确定了具体的温度传感器安装方式。

在变电站内高压变电所现场应用后，高压开关柜温度在线实时监测系统可实现对开关柜内各触头温度24h不间断监测，监测精度高、成本低，监测结果可为后续开关柜维修、保养提供一定指导。

关键词：高压开关柜；温度；线实时监测；系统研究前言：随着我国经济高速发展和社会快速进步，电力作为国民经济发展中主要动力来源，在整个社会生产和人民生活中的地位越来越高。

电力的持续性和安全性直接关系到社会的稳定，因此用户对电力系统的可靠性提出了更高的要求。

《中国科学技术指南》中提出的电力能源领域发展的战略目标为“提高供电可靠性、质量和经济性，建立设备和电网故障诊断和监测系统，改进输电在线监测技术、城市供电技术”。

电力改革创新是近年来电力行业发展的趋势，对电力设备运行状态实时监测是电力改革创新的主要方向，也是及早发现电力设备故障、排除危及安全生产的事故隐患的主要手段。

高压开关柜是电力系统中重要的电气设备，在电力传输、配电及电能转换过程中执行用电支路的投入、切断控制和故障保护。

高压开关柜主要由高压断路器、高压负荷开关、高压隔离开关及操作机构等组成，各个组成部分协同配合实现高压开关柜的控制与保护的功能。

按安装方式及柜体结构，高压开关柜主要分为移动式高压开关柜、固定式高压开关柜（金属封闭箱式高压开关柜）、金属封闭铠装高压开关柜、敞开式高压开关柜等。

高压开关柜触头温度在线监测的研究摘要：高压开关柜的触头是高压开关柜的重要的部件，触头会因为长期运行而产生氧化、烧蚀，引起接触不良，接触电阻过大等导致触头温升过高，发展到一定程度有可能烧毁触头，从而造成停电或者火灾事故的发生。

但由于高压开关拒的触头处于高电压状态，所以在运行的过程中，很难对触头的温度进行检侧，所以对高压开关柜触头温度在线监测的研究非常必要。

关键词：高压开关拒;触头温度;在线监测1 高压开关柜温度在线监测的必要性和特殊性1.1高压开关柜温度在线监测的必要性在电力系统中，高压开关柜是负责系统负荷分配的重要电气设备。

高压开关柜作为发电厂、变电站中的重要设备，因制造、运输及安装的原因，或由于使用过程中氧化或烧蚀，都可能引起触头接触不良，接触电阻增大等现象，过大的接触电阻会导致触头温升过高，发展到一定程度有可能烧毁触头，从而造成停电。

这些隐患在大负荷的开关柜上表现的尤为突出;另外，在长期运行过程中，开关柜中的触点和母线排连接处等部位也会因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度监测困难，也有可能导致火灾事故。

1.2高压触头检测的特殊性高压开关柜是一种典型的高电压设备，其高电压、大电流将产生强磁场。

检测仪器处于强电磁噪声的环境下，工作的可靠性和稳定性会受到极其严峻的考验，同时高压绝缘问题也是一个非常棘手的问题。

为了监视使用人员安全和仪器的正常使用，也为了弱电系统的正常工作，在实际监测中，必须设计良好的绝缘，以便在监测对象与监测仪器之间进行有效地电压隔离。

在这样的限定条件下，测试信号的有效传递也一直是难以妥善解决的问题。

由于上述原因，常规的测温方法很难应用到高压电器设备中。

红外测温是高压开关触头测温的解决方案之一，目前对高压开关柜的人工巡检监测，大都使用手持式红外测温仪进行。

这种非接触测温可以解决高压隔离的问题，但由于开关柜的结构越来越复杂以及元件的遮挡，使得一些开关柜的触头在柜外不能直视，在这种情况下红外测温仪往往无法获得准确的温度值。

设 备 的安 全运 行具 有重 大 意义 ， 一点 已经得 到 广泛 这
的认 可。
展， 社会对供电可靠性提出了更高的要求 。国务院早 在 ２０ ０６年 ２月 发布 的 《 国家 中长 期科 学 和技 术发 展 规划纲要》 超大规模输配 电和电网安全保障被列 中，
为能 源这 一重 点领 域 中 的优 先 主题 【 ｌ ＿ 。电力设 备 安 全
障， 有一部分来 自开关柜本身的质量 问题 ， 更重要的 原 因在 于 目前缺 乏针 对 开关 柜 的有 效监 测 手段 ， 避 如
免 一 次开 关 柜 事 故 而挽 回 的直 接 及 间 接经 济 损 失 均
的。 因此对 开关 柜放 电的检测 ， 于开关 柜 的故 障 综 对 合 诊 断 、 期 预 警 以及 电弧 光 监测 、 护 人 员 和设 备 前 保
安 全均具 有较 大很 大 的意义 。
在 人 民 币百 万 元 以上 ， 此 ， 文提 出的 是研 发 一 套 为 本 智 能 开关 监 控 系统 能 够对 开关 的触 点 进行 精 确 的温
度 测量 ， 放 电进行 测 量 ， 自动获 取 相关 的电压 、 对 并 电
２ 基 本 原 理
１ 开关柜故障原 因分析
１ ）高 压 开关 柜 的运行 环 境较 差 ，经 常 受诸 如粉 尘、 烟雾 、 蒸气 等 的侵 袭 ， 得 绝 缘 层 表 面被 腐 蚀 ， 使 生 成 导 电物 ， 成绝 缘缺 陷 ， 而导 致故 障 ， 至严 重威 构 从 甚
胁 到高压 开 关柜 的运行 安 全 。根 据 １ ８ ９ ９～１ ９ ９ ２年 全
技 ． ． ； ｊ ｛ 耸
科 技 经 济 市场
开关 柜 局 部 放 电智 能在 线监 测 系统 的研 究及 应 用

高压开关柜温度的在线监测方法分析作者：郭玉刘虹麟来源：《山东工业技术》2017年第19期摘要：高压开关柜，是电网运行中的主要设备，在电网线路中，起到开断、关合的功能。

高压开关柜的运行过程中，采用温度监测的方法，预防高温火灾问题，以在线监测方法为例，监督高压开关柜的温度状态，规避潜在的风险隐患，确保高压开关柜的温度，保持安装与稳定，提升高压开关柜的工作水平。

本文主要以高压开关柜为研究对象，探讨温度在线监测的相关方法。

关键词：高压开关柜；温度；在线监测DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.19.139我国电力系统的大规模发展，增加了高压开关柜的运行压力，随着电网的改革与建设，高压开关柜的数量越来越多，增加了故障的发生机率。

高压开关柜能够监测电网的故障设备，促使其准确的退出故障端，保护电网系统的安全。

温度因素，是高压开关柜的指标，采用在线监测的方法，监督温度变化，可以有效预防高压开关柜的高温故障，保障高压开关柜的安全性。

1 高压开关柜温度在线监测设计本文以高压开关柜的温度为研究对象，专门开关设计了在线检测系统，从测温单元、ZigBee技术、监控中心三个项目，分析在线监测的设计表现。

1.1 测温单元在线监测系统的测温单元，专门采用数字温度传感器，直接读取高压开关柜的温度数据，而且具有可编程的优势，测量的温度范围是：-55℃～125℃，测量误差在-0.5℃～+0.5℃之间，可以布设多点测温系统，在线监测系统，可以识别高压开关柜温度的测量点，快速定位出温度异常的部分，即使在有限的高压开关柜内，也能准确的布置。

数字温度传感器于在线监测系统内，专门从测温单元内，获取温敏振荡器的变化频率，计算振荡周期，掌握温度的测量结果[1]。

数字温度传感器，配置了总线接口，在线检测系统的测温单元，可以围绕高压开关柜，构建传感器网络，提高在线监测的水平。

1.2 ZigBee技术ZigBee技术，向在线监测提供了无线节点的硬件服务，促使在线监测在高压开关柜温度测控方面，实现了低功率、短距离的监测，同时遵循IEEE802.15.4技术标准，构建了无线局域网，保障高压开关柜温度在线监测的安全性、可靠性[2]。