高压开关柜无线温度在线监测系统方案

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1、高压开关柜无线温度在线监测系统方案高压设备温度监测的必要性发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要的设备。在长期运行过程中,开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致事故发生。近年来，在电厂和变电站已发生多起开关过热事故，造成火灾和大面积的停电事故，解决开关过热问题是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。为什么采用无线测温系统测量高压设备的温度长期以来，高压设备的接头运行温度很难监测，这是因为这

2、些部位都具有裸露高压，通常的温度测量方法因无法解决高压绝缘问题而不能使用。RF-sensor无线温度监测系统采用无线电波进行信号传输，传感器安装在高压设备上，与接收设备之间无电气联系，因此该系统从根本上解决了高压设备接点运行温度不易监测的难题。RF-sensor无线温度监测系统具有极高的可靠性和安全性。相对低廉的价格，使得该系统可以安装到每台高压开关及母线接头上，系统配备标准通讯接口，可联网运行，通过上位计算机，可记录开高压设备运行温度的数据，为高压设备的维修提供依据，实现了设备故障的预知维修。绝缘

3、和抗电磁干扰在电力系统特别是在高压输电系统监测中，是经常碰到的极其关键的问题。在当前的电力系统向着500kV以上超高压、大容量发展中，高压供电设备的运行温度监测尤为重要，光纤温度传感技术已成为其最佳解决方案。RF-sensor无线测温系统的优势RF-sensor无线系统是专门设计用于高压带电体的运行温度监测，实现非接触温度测量。系统包括无线温度传感器和无线接入设备构成。能实现网络化的温度测量。RF-sensor技术特点1.采用2.4G频段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）频段。2.直接序

4、列扩频（DSSS），抗干扰能力更强。3.采用ZigBee技术，符合IEEE802.15.4标准。4.温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小。5.极低的传感器耗电，电池寿命：>5年。6.高达65535个无线传感器编址。7.自动传感器识别，无连线，安装简便。8.可与Nsmart光纤系统混合使用。用于高压设备接点运行温度监测的技术主要有红外测温、光纤测温和无线测温，下面对三种测温技术进行比较：3-2无线测温与光纤测温的比较光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜

5、内的高压，因此光纤温度传感器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，实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。无线测温系统采用电磁波传输信号，传感器直接安装在高压设备上，温度测量准确，可以解决电气绝缘问题，无线测温系统的特点是不受气候环境的影响，可以测量室外开关和母线接点的温度。3-3无线测温与红外测温的比较红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，另外开关柜

6、内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头（因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面），而无线测温系统却不受开关柜体结构的限制。四无线测温系统方案通过连续监测高压开关柜内触点或电缆接头的运行温度，可确定触点和接头处的过热程度，当发生超温时，系统能够发出报警指示。实现这一功能，采用RF-sensor无线测温系统是最佳的解决方案。4-1系统网络结构RF-sensor系统采用一台中心监测计算机，通过RS485工业总线，连接Aptem200无线式温度监测仪，每台Aptem200都具有一

7、个RS485接口，在无中继器的情况下，多达128个Aptem200无线式温度监测仪可组成一个无线测量网络，每台Aptem200无线式温度监测仪相当于一个无线接入点，它可接入6只无线温度传感器，系统的中心计算机在线监测所有Aptem200无线式温度监测仪所测量的温度，下图显示了无线测量网络的组成。4-2无线温度传感器工作原理Wtem751无线式温度传感器用于测量带电物体表面的温度，如高压开关柜内的裸露触点和母线连接处的运行温度。光纤温度传感器是由温度传感器、测量电路、逻辑控制电路、无线调制接口和供电电

8、路组成，如图4-2所示，传感器将温度信号通过2.4G无线网络发送到无线式温度监测仪。4-3无线式温度传感器性能指标1.温度测量范围：-55～+1252.精度：±0.5℃(-20～+80℃)3.分辨率：0.0625℃4.温度测量周期：约75s5.供电：　AA3.6V锂电池，工作时间>5年。6.射频标准：IEEE802.15.4。7.外形尺寸：56mm×29mm×18mm。4-4传感器封装型式及外型Wtem751无线温度传感器是一体化结构，采用热缩外套封装，在无线温度传感