摘要：高壓開關(guān)柜是配電系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是控制電荷、分配電能和開關(guān)電流，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。將無線溫度測量技術(shù)應(yīng)用于高壓開關(guān)柜，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，幫助相關(guān)人員根據(jù)高壓開關(guān)柜溫度變化采取相應(yīng)措施，避免事故，有效促進(jìn)高壓開關(guān)柜的正常運(yùn)行。本文討論了無線溫度測量技術(shù)的技術(shù)、無線溫度測量技術(shù)在高壓開關(guān)柜溫度測量結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用、無線溫度測量技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、高壓開關(guān)柜中無線溫度測量技術(shù)的必要性以及高壓開關(guān)柜中無線溫度測量技術(shù)的應(yīng)用過程。

1.引言

      傳統(tǒng)的無線溫度測量技術(shù)難以滿足高壓開關(guān)柜的溫度測量需求。如果現(xiàn)有的溫度測量技術(shù)不能進(jìn)行改革和升級(jí)，就很難控制高壓開關(guān)柜的實(shí)時(shí)溫度和事故。開關(guān)柜采用無線溫度測量技術(shù)，不僅能獲得準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而且設(shè)備安裝方便快捷，滿足高壓開關(guān)柜的發(fā)展需要。不同電壓高壓開關(guān)柜所需的無線溫度測量技術(shù)有一點(diǎn)差異。以10kV高壓開關(guān)柜為例，探討了無線溫度測量技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用過程。2設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件系統(tǒng)

無線溫度測量技術(shù)在10kV高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用，其硬件系統(tǒng)包括通信單元、微控制器、溫度顯示器和溫度傳感器。這里不能詳細(xì)解釋，選擇六個(gè)重要部分進(jìn)行詳細(xì)討論。

1.1微控制器

微控制器作為無線測溫系統(tǒng)的控制單元，主要負(fù)責(zé)讀取溫度數(shù)據(jù)。

1.2溫度顯示儀

溫度顯示器的主要功能是接收溫度傳感器傳輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)，并在LCD屏幕上實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的真實(shí)值，然后將溫度數(shù)據(jù)的值和地址傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

1.3溫度采集器

溫度采集器是硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，主要包括電源設(shè)備、通信設(shè)備和傳感器設(shè)備。溫度采集器的具體構(gòu)圖如圖3所示。

1.4傳感器設(shè)備

傳感器設(shè)備主要負(fù)責(zé)溫度節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，通信設(shè)備的主要功能是處理和傳輸數(shù)據(jù)。

1.5協(xié)調(diào)器

與終端相比，協(xié)調(diào)器雖然沒有測溫功能，但它添加了相關(guān)的接口芯片。

1.6綜合管理

為了方便無線溫度測量系統(tǒng)硬件的后續(xù)管理，保證高壓開關(guān)柜的安全運(yùn)行，一般選擇將傳感器設(shè)備牢固捆扎，然后安裝在A、B或C相的相關(guān)位置。

2.設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)

      軟件在無線測溫技術(shù)的應(yīng)用中起著重要的作用，主要包括預(yù)警、系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)配置輸入等功能，是相關(guān)人員應(yīng)用管理的窗口。無線測溫軟件系統(tǒng)初始化后，可以直接收集每個(gè)溫度點(diǎn)的溫度信息，然后傳輸溫度數(shù)據(jù)和傳感器號(hào)。

在使用無線溫度測量技術(shù)進(jìn)行溫度測量時(shí)，監(jiān)控中心配備了監(jiān)控工作站，使用CAN總線，安裝軟件的計(jì)算機(jī)可以直接與溫度顯示器連接。

接收溫度數(shù)據(jù)后，溫度顯示器將顯示溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)值和相應(yīng)的傳感器編號(hào)，然后數(shù)據(jù)處理器將獲得的溫度數(shù)據(jù)值與正常溫度值進(jìn)行比較。如果收集到的溫度數(shù)據(jù)值或溫度變化率超過正常溫度值和正常范圍，系統(tǒng)將判斷為超溫，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，并顯示在LCD屏幕上；報(bào)警信號(hào)通過通信單元傳輸?shù)街骺卣颈O(jiān)控中心，提醒相關(guān)人員采取合理的應(yīng)對(duì)策略。如果無線溫度測量軟件系統(tǒng)判斷溫度不超過限值，則相應(yīng)的溫度值將顯示在LCD屏幕上，并傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

3.相關(guān)測試

     通過建立無線溫度測量系統(tǒng)，可以有效地實(shí)現(xiàn)無線溫度測量技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用。該系統(tǒng)用于測試三個(gè)高壓開關(guān)柜。每個(gè)高壓開關(guān)柜有兩個(gè)溫度測量點(diǎn)，設(shè)定溫度限制值為40℃。監(jiān)測結(jié)果如圖5所示。從溫度監(jiān)測界面可以看出，一旦測量點(diǎn)溫度超過異常值，就會(huì)在顯示屏上發(fā)出預(yù)警信息，通知相關(guān)人員，及時(shí)遏制情況的進(jìn)一步擴(kuò)散。此外，該系統(tǒng)易于理解，便于相關(guān)人員輕松監(jiān)控實(shí)時(shí)溫度。高壓開關(guān)柜6保證無線測溫技術(shù)

正常應(yīng)用措施保證無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的正常應(yīng)用，可采取以下三種措施。

3.1確保相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量

無線溫度測量系統(tǒng)投入使用前，應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量，監(jiān)測相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的質(zhì)量。同時(shí)，還需要考慮設(shè)備和系統(tǒng)的成本性能，選擇質(zhì)量和壽命更好的產(chǎn)品。

3.2注意運(yùn)行過程中的維護(hù)和保養(yǎng)

無論是測溫系統(tǒng)的軟件設(shè)備還是硬件設(shè)備，經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行后都會(huì)磨損老化，這意味著設(shè)備有一定的故障概率，這就要求相關(guān)人員定期對(duì)無線測溫設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，確保其始終處于運(yùn)行狀態(tài)，避免因設(shè)備損壞而無效，造成溫度測量不準(zhǔn)確、不及時(shí)的問題。

3.3注重監(jiān)督管理

從宏觀層面討論無線溫度測量系統(tǒng)的日常管理，要求相關(guān)人員管理和監(jiān)督高壓開關(guān)柜的工作狀態(tài)，嚴(yán)格控制溫度測量系統(tǒng)的整體工作流程，更好地服務(wù)于高壓開關(guān)柜的溫度測量工作。

4.安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

4.1概述

電氣接觸在線溫度測量裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器接頭、閘門開關(guān)、高壓電纜中間頭、干變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測，防止氧化、松動(dòng)、灰塵等因素導(dǎo)致接觸電阻過大，提高設(shè)備安全，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)測系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接通信，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)則大大提高了安全性、可靠性和開放性。該系統(tǒng)具有遙信、遙控、遙控、遙控、遙控、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)告和用戶管理功能，可監(jiān)控?zé)o線溫度測量系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，防止嚴(yán)重故障。

4.2應(yīng)用場所

適用于電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場、電廠、煤礦等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

溫度測量系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝在值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中所有開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行溫度狀態(tài)。該系統(tǒng)具有以下主要功能：

溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)中各測溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，還可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)WEB/手機(jī)APP的遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。

溫度曲線：檢查各測溫點(diǎn)的溫度趨勢(shì)曲線。

操作報(bào)表：查詢并打印各測溫點(diǎn)指ding時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。

實(shí)時(shí)報(bào)警:系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)測溫點(diǎn)的異常溫度發(fā)出報(bào)警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語音報(bào)警功能，可以對(duì)所有事件發(fā)出語音報(bào)警，包括彈出窗口、語音報(bào)警等。，并可以通過短信/APP推送報(bào)警消息，及時(shí)提醒值班人員。

歷史事件查詢：可存儲(chǔ)和管理溫度越限等事件記錄，方便用戶追溯系統(tǒng)事件和報(bào)警、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析等歷史事件。

4.5系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元、通信層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和站控層的溫度測量系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部件的溫度在線監(jiān)測。

6.結(jié)語

    總的來說，實(shí)現(xiàn)無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)有效地掌握高壓開關(guān)柜的具體問題，以此來協(xié)助相關(guān)工作人員及時(shí)采取相應(yīng)的措施，做好事故的防治工作，促進(jìn)高壓開關(guān)柜的可持續(xù)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

1.吳晨靜.高壓開關(guān)柜無線實(shí)時(shí)測溫系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[D].廣州：華南理工大學(xué)，2018（12）：25.

2.周文文，聶一雄，徐衛(wèi)東，等.10kV智能化高壓開關(guān)柜測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].廣東電力，2017（12）：130-135.

3.陳凱彬等.基于ZigBee和CAN總線的高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng)，2020（10）：3.

4.胡凱波，許林波，夏志凌.基于ZigBee技術(shù)高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].自動(dòng)化與儀表，2020（2）：100-103.

5.陳琳，葉國jun.無線測溫技術(shù)在變電設(shè)備檢測系統(tǒng)中的運(yùn)用——以聲表面波技術(shù)為研究案例[J].電子科學(xué)技術(shù)（北京），2017（5）：12.

6.陳黎斌.無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用

7.安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022年05版