高压开关柜温度在线监测系统

开关柜温度在线监测技术方案珠海一多监测科技有限公司二〇一七年十二月目录1 概述 (1)2 监测范围 (1)3 总体方案 (1)3.1 系统拓扑图 (2)3.2 监控中心 (2)3.3 通讯方案 (2)4 传感器配置 (3)4.1 配置原则 (3)4.2 现场安装 (3)4.2.1 高压开关柜 (3)5 主要监测设备 (5)5.1 复合型无源无线电气量传感器 (5)5.2 测温接收模块 (7)5.2.1 接收模块功能 (7)5.3 监测工作站 (8)6 系统功能 (8)6.1 主要功能 (8)6.2 历史分析 (10)6.3 智能告警 (11)开关柜温度在线监测1概述开关柜是变电站的主要设备之一，在整个电力系统安全运行中起着举足轻重的作用。

开关柜事故起因多为开关柜动触头、静触头、电缆接头、等处的虚接、材料老化、磨损、过载等原因造成接触电阻过大，运行中过热，最后导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间引发火灾。

传统对开关柜的监测主要采用定期人工巡检方式。

由于巡检间隔时间长，受人为因素影响大，且无法检查设备内部接点的温升情况，已无法满足供电可靠性的要求，无法适应现代变电设备的运行管理的需求，因此急需对现行的预防性维修制进行根本的变革，其发展方向必然是采用在线监测及诊断技术。

珠海一多监测科技有限公司是设备状态监测行业的领先企业，针对开关柜接点温度监测的需要，推出的开关柜温度在线监测系统，对开关柜动触头、静触头、电缆接头等容易发生异常温升的部位，采用接触式温度传感器实时检测被测点温度，解决设备带电运行状态下温度在线监测问题。

2监测范围本项目对高压开关柜的接点温升状况和负载电流进行在线监测。

监测数据通过就地集中显示装置集中接收后再上传到控制室。

3总体方案开关柜温度在线监测系统具有电气接点温度和负载电流在线监测功能，主要在线监测开关柜断路器一次插头、电缆接头等电气连接部位的温度和电流。

监测数据采用无线传输的方式集中接收后上传到监控室进行集中监控，实时监测和预警。

10KV开闭所站用变加装
在线监测装置（系统）
技
术
条
件
书
重庆市电力公司城区供电局
二0一一年八月
货物需求一览表
交货时间：2011年8月 15日交货地点：甲方指定地点
目录
1总则 (3)
2主要技术参数 (4)
2.1使用环境条件 (4)
2.2技术规范 (4)
2.2.1 系统功能及要求 (4)
2.2.2 软件功能 (5)
2.2.3 技术参数 (6)
2.2.3.1 温度采集模块技术参数： (6)
2.2.3.2 温度监控主机参数： (6)
3质量体系 (6)
4质量保证文件 (6)
5责任 (6)
6技术服务 (7)
1总则
1.1 本技术条件书适用于10kV开闭所的环氧树脂浇注干式变压器的温度及烟雾在线监测系统的性能、系统设计及试验等方面的技术要求。

1.2 投标厂商提供的装臵技术规范应与本技术条件要求一致。

1.3 投标厂商应按本技术条件书及所列的标准要求提供高质量产品及相应服务，对有国家强制性标准的项目必须达到其所规定要求，并且要满足人身安全和劳动保护条件。

1.4 投标厂商须执行本技术条件书所列标准，如有矛盾时，按较高标准执行。

1.5 投标厂商提供的产品与本技术条件书和标准要求有差异，须将差异填入附件“差异表”中。

高压开关柜的在线监测与故障诊断技术高压开关柜是电力系统中重要的电气设备之一，用于控制和保护电力系统中的电器设备。

其在线监测与故障诊断技术的研究和应用对于确保电力系统的稳定运行和故障快速处理具有重要意义。

本文将从高压开关柜的在线监测技术和故障诊断技术两个方面展开论述。

高压开关柜的在线监测技术是指通过传感器和数据采集装置将开关柜的运行状态参数进行实时监测，并通过远程通信技术传输到监控中心，进行实时分析和监控。

其主要包括以下几个方面的内容：第一，温度监测。

高压开关柜中的电器设备在运行时会产生一定的热量，如果温度过高可能导致设备失效或发生故障。

因此，通过设置温度传感器对高压开关柜的关键部位进行温度监测，可以及时发现异常情况并进行预警。

第二，电流监测。

高压开关柜中的电流是电力系统正常运行的基本依据，通过安装电流传感器对高压开关柜中电流进行实时监测，可以掌握设备的运行状态，提前预防设备过载或短路等故障的发生。

第三，压力监测。

高压开关柜中的气体压力是其正常运行的重要参数，通过安装压力传感器对高压开关柜中的气体压力进行监测，可以及时发现气体泄漏或压力异常，防止设备损坏或发生爆炸等事故。

第四，湿度监测。

高压开关柜中的湿度会影响设备的绝缘性能和运行稳定性，通过安装湿度传感器对高压开关柜中的湿度进行监测，可以及时发现湿度过高或过低的情况，采取相应的措施保障设备的正常运行。

高压开关柜的故障诊断技术是指通过监测和分析高压开关柜运行时产生的信号，判断设备是否存在故障，并通过相应的算法和方法对故障进行诊断和定位。

其主要包括以下几个方面的内容：第一，振动分析。

高压开关柜在运行时会产生一定的振动信号，通过对振动信号进行分析，可以判断设备是否存在运行不稳定、松动或其他故障。

第二，红外热像技术。

通过红外热像仪对高压开关柜的外观进行拍摄，可以观察设备局部温度分布情况，通过温度异常点的识别和定位，判断设备是否存在故障。

第三，气体分析。

高压开关柜在运行时会产生一定的气体，通过对开关柜内气体的成分和浓度进行分析，可以判断设备是否存在绝缘失效、短路故障等情况。

哇螟麟鲤（通用部分）版本号.•川版编号：中国南器鬻黑任公司本技术规范书对应的专用部分目录目录1 总则 (1)2 工作范围 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 范围和界限 (I)2.3 技术文件 (2)3 应遵循的主®S准 (2)4 使用条件 (3)4.1正常工作条件 (3)4.2特殊工作条件 (4)5 技术要求 (4)5.1接入安全性要求 (4)5.2装置要求 (4)5.3性能要求 (5)5.4通信功能 (5)5.5绝缘性能 (5)5.6电磁兼容性能 (7)5.7环境适应性能 (7)5.8机械性能 (8)5.9外壳防护性能 (8)5.10连续通电 (8)5. 11可靠性 (9)6. 12装置寿命 (9)7. 13结构和外观 (9)6 试验项目及要求 (9)6.1 1试验环境 (9)6.2 通用技术条件试验.......................................................... IO6.3 测量有效性试验............................................................ IO6.4 接入安全性检查............................................................ IO6.5 通信及一致性试验.......................................................... IO6.6 绝缘性能试验 (I1)6.7 电磁兼容性能试验 (I1)6.8 环境适应性能试验 (13)6.9 机械性能试验 (14)6.10 10外壳防护性能试验 (15)6.11 11连续通电试验 (15)6.12 12结构和外观检查 (15)7 检验规则 (15)7.1 1型式试验（委托试验） (16)7.2 出厂试验 (17)7.3 送样检测试验 (17)7.4 交接试验 (17)7.5 运行中试验 (17)8 技术联络、技术培训及售后服务 (17)1.1 1技术联络 (17)1.2 技术培训 (18)1.3 3售后月艮务 (18)9标志、包装、运输、贮存 (18)1.4 1标志 (18)9.2 包装 (19)9.3 运输 (19)9.4 贮存 (19)1总则1.1本技术规范书适用于中国南方电网公司采购的高压开关柜温度在线监测装置，它提出了该类装置的功能设计、结构、性能、软、硬件、安装和试验等方面的技术要求。

关于高压开关柜无线测温系统的方案开关柜无线测温系统由无线温度传感器、测温数据采集终端和监测系统服务器三部分组成。

系统结构图：一.无线温度传感器原理:接收无线温度传感器发送的温度数据和对应传感器编号，存储在其内部存储器中。

当收到温度监测工作站的通信命令后把各传感器的编号和温度测量数据进行上送。

测温数据采集终端自动与无线传感器建立通信联系，能够接收视距半径约200米范围内所有无线传感器发出的温度数据。

安装方式:在高压室内部安装无线测温接收终端，与无线传感器之间利用433MHZ无线技术完成温度数据采集工作，无线测温接收终端通过网线、光纤或直接通过GPRS移动网络传输至升压站主控室，再转换到电脑上显示。

二.测温数据采集终端原理:在每个监测点上安装一个传感器。

其主要工作原理为：前端温度探头直接和监测点接触进行感温，探头的输出经过A/D转换部分，将温度信号转换成数字信号，通过无线方式传递给测温数据采集终端。

每个无线温度传感器具有的编号，实际安装使用时需要记录每个传感器的安装地点，并与编号一起存入温度监测工作站计算机数据库中。

传感器使用工业专用电池供电，供电时间为5-6年。

三.服务器端监测系统主控室内设立一个温度监测工作站，主要是一台PC计算机，该计算机经RS485通信接口转换器与测温数据采集终端连接。

计算机从测温数据采集终端采集各监测点的运行温度数据，在数据库中作长期保存，实时显示监测点的温度变化曲线，并进行分析，一旦发现温度过热、或急剧升温立即报警软件主要功能：1、定时读取从采集终端中收集的温度和ID数据，并写入本地硬盘中作长期保存。

对数据进行处理、维护，异常报警，以及温度变化趋势分析。

2、实时、直观的观察到发热点运行温度的变化情况。

3、对现场检测到的数据，自动生成触头等发热点指定时间段的温度变化趋势、历史事件统计，以及所需要的曲线图和图表。

4、对所检测到的数据进行分析，提前预知和判断以后多少天内发热点故障并形成报表，并详细显示故障点的位置并打印报表。

6kV高压开关在线温度监测技术规范1.0 总则1.1本技术规范书适用6kV开关在线温度监控工程，在线温度监测系统包括无线测温主机、无线温度传感器、必要的软件，通讯接口等。

卖方应负责为上述系统提供整体设备供货安装、调试、试运行、培训、技术服务支持、现场施工督导等各方面工作。

1.2 本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供不低于本技术规范书和有关最新工业标准的优质产品，严禁采用淘汰或过时的产品。

1.3 如投标人提供的设备(或方案)与本技术规范书的要求有差异，即使是微小的差异，也应以书面形式言明，并说明原因。

1.4 如投标人没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，那么，投标人提供的产品应完全满足本技术规范书的要求。

1.5 在根据本技术规范书签订协议之后，买方有权提出因标准或规程规范发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由供需双方共同商定。

1.6 本技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。

1.7 本技术规范书的条款为商务合同附件，与商务合同正文具有同等法律效力。

2.0 标准和规范在线测温系统的设计必须符合下列规范：GB/T14808-2001 交流高压接触器和基于接触器的电动机起动器GB1985-1989 交流高压隔离开关和接地开关GB3906-1991 3-35kV交流金属封闭式开关设备GB4208 外壳防护等级(IP代码)GB2423.1 电工电子产品基本环境试验规程试验A（低温试验方法）GB2423.2 电工电子产品基本环境试验规程试验B（高温试验方法）GB/T2829-1987周期检查计数程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查）GB/T191-2000包装、储运图示标志GB/T 5226.1 《工业机械电气设备第一部分：通用技术条件》GB 5080.1 《设备可靠性试验总要求》GB/T 11022-1999 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》GB/T 17626-1998 《电磁兼容、试验和测量技术》GB/T 17626.2 《静电放电抗扰度试验》GB/T 17626.3 《射频电磁场辐射抗扰度试验》GB/T 17626.4 《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》GB/T 17626.5 《浪涌（冲击）抗扰度试验》GB/T 17626.6 《射频场感应的传导骚扰抗扰度》GB/T 17626.8 《工频磁场的抗扰度试验》IEC60056 高压交流断路器IEC60470 高压交流接触器和基于接触器的电动机起动器IEC60282 高压熔断器IEC60298 交流金属封闭开关设备和控制设备IEC60694 高压开关设备和控制装置的通用规范IEC1000-4电磁兼容性（EMC）--第四部分：试验与测量技术3.0 投标人资格●投标人应具备本项目测温系统的设计、安装、调试、运行指导，能力。

9.12 高压开关设备智能在线监控系统每面开关柜均配置一套智能在线监控系统，配合全站在线监测系统监视开关柜触头和电缆头温升、柜内温湿度、电能质量等，智能在线监控系统在开关柜就地采用智能组件模式，实现功能包括: 电能质量监测、柜内环境温湿度监测(二湿二温)、触头及接点温升在线监测(要求实现无线、无源测温)以及将监控数据上传至后台监控系统；实现就地/远程控制断路器/隔离开关手车电动摇进、电动摇出功能。

开关柜厂家应提供柜内全套系统集成。

开关柜智能在线监控系统应具有如下主要功能：（1）主监控装置要具有彩色大触摸屏，用十分清晰的图形或文字、数字动态显示监控对象的信息；具有人到自动亮屏、人走自动暗屏功能，以保护彩屏长寿命。

（2）主监控装置可转换成不同的功能操作显示界面，比如电能质量分析仪、温湿度监控仪表、触头温度等在线监测仪表、电动底盘车控制仪等。

通过向上通信总线可以将各路仪表的数据通过多种标准的通讯协议上传到变电站站控层综合集中分析处理系统，供方须与变电站站控层综合集中分析处理系统集成商紧密配合并向该系统提供成套开关柜智能监测分析软件。

（3）主监控装置具有6路断路器触头无线测温功能，3路电缆搭接头无线测温功能，具备触头温升超温报警输出功能，要有保障连续工作15年以上的免维护设计。

为了避免电池在高温环境下自燃自爆危险，测温传感器不采用电池供电，实现无源、无线测温。

为便于维护、升级，断路器触头测温传感器应安装在断路器手车侧，安装测温传感器不降低断路器原有绝缘性能。

（4）主监控装置具有操控电动底盘车的功能，能在就地或远方控制电动底盘车摇进、遥出及停止功能，并有电动底盘车运动位置模拟指示功能以及卡涩、堵转、返回、过流停止等保护功能。

具有电动/手动自由切换功能，手动优先，无论是执行任何一种电动操作后，还是发生各种故障保护后，都能确保手动自由操作，底盘车机构不卡死。

（5）主监控装置自带足够的开关量输入、输出口，根据需要可完成柜内照明、加热控制、电动底盘车等各种操控输出；在液晶面板上都有动作状态的色块和文字（类似于光字牌）显示开关量输入/输出的操作结果。

第一章 概述变电场、变电站的高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备在长期的运行过程中会出现表面氧化腐蚀，紧固螺丝松动、触点和母线排连接处老化等问题，导致接触电阻增大，而随着电力系统的发展，负荷也越来越大，这些都易引起温升过高，如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低，甚至导致击穿，造成恶性事故，从而造成重大经济损失。

近年来，在电厂和变电站已发生多起开关过热事件，造成火灾和大面积停电事故，解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测管理是保证高压设备安全运行的重要手段。

长沙星联电力自动化技术有限公司生产的WTM-800温度在线监测系统采用Zigbee 技术，通过无线的方式将现场温度传送到WTM-800温度在线监测装置，然后采用RS485或者网络和PC机（后台管理系统）交换数据，从而组成WTM-800温度在线监测系统。

该系统可对电力系统的高压、超高压母线，高压开关触点（以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境）的温度进行实时在线监测。

经过与电力系统自动化连接，在中心监控室内就可以实时监视运行设备的温度状况，真正做到了温度信息的远距离遥测。

无线测温发射器与被测试点直接接触，测得的温度及时准确，当被测点温度超过预先设定的阀值时，就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。

该系统可以应用于电力、化工、冶炼、石油等行业。

与其它测温方式比较，本系统具有如下优势：a) 普通测温：常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证。

而本系统采用无线传输，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。

b) 红外测温：目前传统的测温方式为人工手持红外测温设备定期巡检，这样的操作方式存在以下缺点：Ⅰ) 测点多、劳动强度大；Ⅱ) 某些地区或设备不适合人工检测；Ⅲ) 不能及时发现温升情况；Ⅳ) 开关柜内无法进行测量；Ⅴ) 测温不准确，人为、环境干扰因素大；Ⅵ) 无法积累历史数据，分析温升变化（尤其是对设备老化问题的分析）；Ⅶ) 无法向综合自动化系统提供温度信息；Ⅷ) 无法实现电站无人值班。

论10kV高压开关柜智能化在线监测系统摘要：本文主要对10kV高压开关柜智能化在线监测系统进行分析。

高压开关柜是电力系统中不可缺少的重要设备，承担正常线路的投入、退出以及故障线路的切除，对电网和负荷的安全、稳定运行起着控制和保护双重作用，其状态的好坏直接影响着电力系统的可靠运行。

关键词：高压开关柜；在线监测；系统；内容引言随着变电站综合自动化和配电自动化的迅速发展，电力系统自动化程度越来越高，相应地对各种输变电和配电设备提出了更高的要求。

在电力系统中起着控制和保护等重要作用的高压开关柜首当其冲，不仅要求运行中的高压开关柜要有高度的可靠性，而且还要监视其自身的运行状态。

对反映其性能的运行参数实施在线监测，是保证高压开关柜本体运行可靠性的关键。

一、10kV高压开关柜智能化在线监测系统的目标随着电力系统自动化的迅速发展和供电可靠性要求的日益提高，特别是目前电力部门正大力推行的变电站综合自动化，对高压开关柜的可靠性提出了更高的要求。

为了适应这种要求，构建高压开关柜在线监测系统的根本任务是了解和掌握开关柜的主体断路器的运行状态，为断路器的故障诊断、性能评估、合理使用和安全工作提供信息和准备基础数据。

因此，高压开关柜在线监测系统应实现以下几个基本目标：（1）建立高压开关柜在线监测系统，对能反映开关柜本体运行状态的有关参量进行长期连续的监测。

（2）监测系统的投入和使用不应改变和影响开关柜原有的性能及其可靠性。

（3）监测系统应能对开关柜的有关运行参量进行显示和记录。

（4）应用各种数据处理和信号分析方法，综合考虑各种因素，如运行历史，环境因素等，能对开关柜运行状态的相关数据进行分析处理。

（5）采用计算机技术、传感器技术、电磁兼容技术，使现场监测单元的运行有足够的可靠性，具有较好的抗干扰能力和必要的监测灵敏度。

（6）具备一定的通信能力，能满足综合自动化和无人值守变电站的需求。

（7）具有自检和报警功能。

（8）具有很好的可行性和较好的技术经济指标。

PD-RD300A 装置采用高频无线局部放电检测技术，能够探测并分析开关柜内局部放电信号的有无及发展趋势。

采用多路复用模块(MUX)后，单套PD-RD300A 装置可扩展为16通道。

而除单独使用PD-RD300A 装置实现局部放电监测外，还可以通过使用RS-422接口允许最多32台装置的堆叠使用，以实现更多数量的开关柜监测。

随PD-RD300A 一同提供的终端用户软件，允许用户远程读取监测数据并实现系统参数的远端设置。

此外通过该软件也可进一步实现监测数据的分析、管理及相关诊断。

高压开关柜局部放电在线监测系统(PDSurveillant:PD-RD300A)局部放电图形显示开关柜局部放电在线监测及诊断2D 图形显示3D图形显示高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT 闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。

各类绝缘缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态为实现开关柜绝缘在线监测及诊断的有效手段。

PD-RD300A 型高压开关柜局部放电在线监测系统通过检测伴随局部放电而产生的电磁波辐射，系统扫描1010~~100MHz 频率范围内的电磁波辐射并自动确定现场局部放电的实际检测频率，随后将检测数据以局部放电脉冲簇计数方式显示。

－开关柜局部放电连续在线监测；－降低设备日常维护成本，避免设备突发性事故；－提供潜伏性故障早期报警（预防性维护），合理安排设备维修；数据管理PD PD-RD300A-RD300A 装置能够检测、分析并连续监测高压开关柜内的局部放电及其发展趋势技术规格功能信号装置●相位脉冲及幅值显示●通过MODEM 通讯方式实现数据远程访问及管理●装置自动保存数据可达一个月(基于8通道监测)●装置运行状态●报警信号●脉冲计数(PPS)●脉冲幅值水平●局部放电幅值●分布比例●Win 98/NT/2000/XP 操作系统操作系统GUI (图形用户界面)Windows 98/NT/2000/XP 系统类型通道数固定安装MUX:4通道、8通道、16通道天线类型：高频天线增益：2.1dB 带宽：10MHz~100MHz阻抗：75Ω通讯RS-232:15m (19,200bps)RS-422:1km (19,200bps)Modem:MODBUS (1,200bps)系统配置规格尺寸重量230(宽)x270(高)x56(深)mm 2.2kg电源要求工作温度-40~60°C操作系统110/240VAC50/60Hz,1A/0.5A●PD 脉冲信号检测●每个相位脉冲数分布的分析●自动噪音水平检测数据分析。

可编辑Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准中国南方电网有限责任公司发布目次前言 (II)1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语和定义 (1)4. 技术要求 (1)5. 试验项目及要求 (3)6. 检验规则 (4)7. 标志、包装、运输、贮存 (5)前言为规范输变电设备在线监测系统的规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，促进在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性，特制定本标准。

本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口并解释。

本标准起草单位：广东电网公司电力科学研究院。

本标准主要起草人：本标准由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。

本标准自XXXX年XX月XX日起实施。

执行中的问题和意见，请及时反馈给南方电网公司生产技术部。

高压开关柜温度在线监测装置技术规范1.范围本规范规定了高压开关柜温度在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。

本规范适用于高压开关柜温度在线监测装置。

2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括刊误的内容）或修订版均不适用于本标准。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 6388 运输包装收发货标志Q/CSG 1 0011-2005 220kV~500 kV变电站电气技术导则GB-2887-89 计算机场地技术条件GB50171-92 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50065-1994 交流电气装置的接地设计规范JJF 1171-2007 温度巡回检测仪校准规范Q/CSG XXXX 变电设备在线监测系统通用技术规范3.术语和定义以下术语和定义适用于本规范。

3.1 无线测温装置 Wireless temperature measurement由前置温度传感器、无线接收及现场显示仪表组成的温度测量装置，前置温度传感器测量温度后通过无线传输至无线接收及现场显示仪表显示温度。