10kV高压开关柜无线测温技术
- 格式：pdf
- 大小：242.04 KB
- 文档页数：3
10kV高压开关柜无线测温技术
发布时间：2021-11-29T02:59:11.464Z 来源：《现代电信科技》2021年第14期 作者： 史韩龙
[导读] 10kV高压开关柜在长期运行过程中因受到诸多因素的影响，比较容易出现发热等故障，进而极大地影响高压开关柜的正常运行，需要工作人员实时监测10kV高压开关柜温度，及时排除故障隐患。在这一背景下，本文将结合某变电站在10kV高压开关柜中所使用的无线
测温系统，在对系统的结构、工作原理等进行简要说明的基础上，立足系统实际运用成效并将其与传统测温技术进行对比，由此证明10kV
高压开关柜无线测温技术具有较高的应用价值。
（陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西省韩城市 715405）
摘要：10kV高压开关柜在长期运行过程中因受到诸多因素的影响，比较容易出现发热等故障，进而极大地影响高压开关柜的正常运行，需要工作人员实时监测10kV高压开关柜温度，及时排除故障隐患。在这一背景下，本文将结合某变电站在10kV高压开关柜中所使用的
无线测温系统，在对系统的结构、工作原理等进行简要说明的基础上，立足系统实际运用成效并将其与传统测温技术进行对比，由此证明
10kV高压开关柜无线测温技术具有较高的应用价值。
关键词：10kV高压开关柜；无线通信；无线测温技术
一、无线测温系统的技术特点
1.1安全性
独立式的电位绝缘安装的无线测温系统，是可以最大范围规避其爬电带来的不良影响的系统，还能有效提升电气设备的安全性能。因此，整个无线测温系统的技术呈现为极高的安全性。
1.2准确性
无线测温系统应用的器件大多数为高精度数字传感器，而且这些器件为进口材料，可以充分肯定测温方式多为接触式。整个传感器的位置非常接近发热点，可以实现快速测定温度点的温度变化的目标，显示出无线测温系统的整体测量精确性。
1.3灵活性
由于无线测温器件本身体积较小，所以整个器件安装过程非常便捷，整个组网也非常灵活，即可以应用无线或者有线的网络连线方式。器件的体积小还能方便多个监控点的安装，得到全方位的测量数据。
1.4易用性
无线测温系统的整个操作平台主要是应用模块化设计，因此会更加便捷性地链接其网络，进而得到自动化控制系统，且整体的使用性能也更加方便。
1.5功耗低
低功耗的设计理念应用于无线测温，可以达成正常测温的目的，同时提升无线测温传感器的使用年限。
二、10kV高压开关柜无线测温传感器的原理
2.1无线测温原理
结合不同的温度传感元件进行测温就是无线测温原理，而温度传感元件主要有热敏电阻温度传感器、红外线测温传感器、半导体传感器、声表面温度传感器以及无源无线温度传感器等。
2.2热敏电阻温度传感器
针对不断变化的温度，它的阻值也呈现出不同程度的变化，即热敏电阻温度传感器的原理。反过来，可以结合阻值的大小判断温度的高低。它的优势也由此显现，即具备极高的灵敏度，劣势即热敏电阻值与温度的线性关系变差，进一步导致元件被老化，缩短了热敏电阻
温度传感器的使用年限，还会随着长时间的使用使其温度测定精准度和稳定性变差。
2.3红外测温度传感器 黑体辐射定律就是红外测温度传感器应用原理，即任意一个物体只要高于0P，就会不自觉地发射出红外线。它的特点就是应用非接触式的测量，所以测量探头以及被测物体不需要进行遮挡，也不用做出多种绝缘处理。但是，红外测温度传感器非常容易受到温度、湿度以
及辐射等因素的影响，导致测温精度出现偏差。
2.4半导体传感器
PN作为一个测温元件，它的原理是随着温度的变化其阻值也在发生变化。通过加强恒定电流的方式，结合运行状态中电流的大小，测定其高压开关柜的温度。虽然这种方式测定的温度精确度高，但是整体的灵敏度不如热敏电阻，因为其反应的时间较长。然而，半导体传
感器不易老化，而且整体的使用年限较高，因此具有极高的可靠性。
2.5声表面温度传感器
声表面温度传感器测温方式非常特殊，即为无源测量，可以借助无线传输测量高压开关柜的具体温度。整体优势是体积小，不用结合电源，但是整体的传输距离短，且整个传输过程不能有障碍物，否则易发生位移和震动的情况，非常容易产生声表面相位变化，影响其测
温值的准确性。
2.6无源无线温度传感器
应用能量收集方式进行能量的获取来满足无源无线温度传感器的能量需求，即可以充分摒弃传统电池和CT取电的方式。整个无源无线温度传感器安全可靠性极高。整个能量收集技术没有污染，还有可循环、低能耗的优点。因此，未来的无线测温系统的发展大多会建立在
微电子技术与微功耗技术上，并呈现出多种类似于无源无线温度传感器的方式。
三、10kV高压开关柜无线测温系统应用成效
3.1应用效果
通过结合该10kV高压开关柜无线测温系统实际使用情况可知，工作人员在对高压开关柜触点温度进行实时监测的过程中，通过在其金属腔内部安装固定温度采集器。而存在于10kV高压开关柜当中的众多元件，将温度采集器与测温显示仪相互分离，为有效证明使用10kV高
压开关柜无线测温技术可以高效、精准地完成高压开关柜温度测量工作。工作人员在使用10kV高压开关柜无线测温系统的同时，还选用具
有较高精准性的红外测温仪，其温度测量范围在零下50℃到零上380℃之间。在将测温范围设定在25℃到80℃之间后，每隔5℃10kV高压开
关柜无线测温系统与红外测温仪将会自动进行一次温度数据的采集与记录。在一共进行12次测温下，10kV高压开关柜无线测温系统与红外
测温仪之间的绝对误差均严格控制在3℃以内。例如在首次测温中，无线测温系统所获得的10kV高压开关柜温度数据为23℃，而红外测温仪
显示的温度数据为24℃。在第六次测温中，系统与红外测温仪所检测得到的开关柜温度数据均为50℃，在第11次测温时，10kV高压开关柜
无线测温系统所测得的开关柜温度值为72℃，而红外测温仪显示得到的温度值为73℃。根据整体应用效果来看，10kV高压开关柜无线测温
系统可以实时完成开关柜的温度数值采集工作，并第一时间将采集得到的温度数据传输至微处理器中，与此同时液晶显示屏中也将同步显
示具体温度数值。当系统检测发现所测实际温度值超出规定温度值时，系统将会自动发出报警信息提示工作人员注意。
3.2技术优势
根据相关数据显示，该10kV高压开关柜无线测温系统的数据传输速率可以达到250Kbps，同时其发射功率限度较低并拥有众多通道，因此运用10kV高压开关柜无线测温系统不仅可以有效将测温装置与高压设备间的高低压进行相互隔离，同时也能够高效、精准、安全地完
成温度数据的实时通信传输。便于工作人员随时掌握10kV高压开关柜的温度情况，并由此判断开关柜是否存在发热故障问题，以便可以及
时进行相应处理，确保10kV高压开关柜始终能够处于安全稳定的良好运行状态。系统中使用的无线温度传感器在没有任何遮挡的情况下，
其传输距离可以达到1000m，且该传感器具备越限报警自动发送数据功能，可实现对监控范围内所有设备360°实时温度测控，而系统中所运
用的通讯协议众多，便于接入不同数据平台，配合使用高灵敏度的无线发射模块，有助于实现温度监控与数据传输功能的同时，达到降低
功耗的目的。
通过将10kV高压开关柜无线测温技术与传统测温技术相比，无线测温技术，温度数据可以利用无线传输的方式，保障测温模块具有良好的绝缘性，避免对高压开关柜的高低压室自身绝缘性产生干扰影响。同时其简单的系统结构与操作方式，内部众多通道均可以帮助相关
工作人员高效、便捷地完成10kV高压开关柜温度监测工作。
四、结论
就10kV高压开关柜无线测温技术进行深度分析，结合实际的10kV高压开关柜无线测温技术特点和实际应用发展状况，达成全方位保障智能电网的安全稳定运行，推动10kV高压开关柜无线测温技术的持续发展。
参考文献：
[1]陈秋佳.高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析[J].科技资讯，2018，16（4）：67，69.
[2]蒲伟.浅论智能化变电站10kV高压开关柜在线测温技术[J].低碳世界，2017，（18）：93-94.
[3]翟丽丽，旭，李华兵，等.10kV高压开关柜无线测温技术[J].农村电气化，2017，（6）：42.
