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0引言
在電力系統中，溫度是表征設備運行正常的一個重要參數。隨著科技的進步，社會用電負荷不斷增長，為了避免因設備發熱而導致的起火或者溫度的自動監測已經成為各行業進行安全生產和減少損失所采取的重要措施之一。傳統的溫度測量方式周期長，施工復雜，效率低，不便于管理，發生故障時，要耗費大量的人力物力排查和重新鋪設線纜。而在特定場合下監測點分散、環境封閉或存在高電壓，很多測量方式根本無法實現測量工作。
在變電站或開閉所，母排、刀閘、高壓開關柜、斷路器、電纜、架空線路之間一般都采用插頭連接，長期過載、接頭松動、觸頭老化等因素容易導致接觸電阻增大，可能發生觸頭升溫過高甚至燒毀等嚴重事故。一旦出現故障停電，首先給人民群眾生活帶來不便，干擾了企業的正常生產經營；其次給供電公司造成較大損失；再者變電站內開關柜、母排、電纜、架空線的分接頭眾多，呈網狀及封閉結構，查找故障隱患非常困難，浪費了大量的人力，物力。
1.無線測溫系統設計的重要性
無線測溫系統是我公司自主研發的一種無線測量、安裝簡便的溫度測量系統。它采用傳感技術和無線通訊技術進行高壓隔離和信號傳輸，利用其固有的絕緣性和抗電磁場干擾性能，解決高壓開關柜內觸點運行溫度不易監測的難題。本系統適用于各種類型的高壓設備的溫度在線監測，具有可靠的高壓隔離、抗強電場、磁場干擾及良好的熱穩定等特性。10kV高壓柜是電力系統中部分，其安全運行是用戶負荷的重要保證。高壓柜的特點是負荷電流較大、容易發熱，需要定期測溫。從結構形式上看.10kV高壓柜分為旋轉刀閘式和小車式兩種，小車式高壓柜由于觸頭密封，在柜外無法觀察測溫，因此巡視人員只能通過對柜測溫來間接推算內部是否發熱、溫度的傳導損耗導致精度十分低.而且無法觀察細微的變化.不滿足安全運行的要求。
本無線測溫裝置系統通過即時監測開關觸頭等發熱點溫度，可發現異常發熱故障苗頭，從而防止故障的發生，并且通過溫度歷史記錄，對開關柜“狀態維修"提供科學數據依據。對開關柜等電器設備的安全運行具有重要的意義。
2.高壓開關柜無線測溫系統設計原理
2.1系統的主要組成
無線測溫系統主要由無線溫度傳感器、無線溫度監測儀、監控中心上位機、通信鏈路構成，其中.無線溫度傳感器主要安裝在開關柜面板上.用來收集各子無線溫度傳感器的數據.并進行處理和儲存，所有的無線傳感溫度監測儀都利用RS485總線和監控中心上位機進行通信，從而組成分布式監測系統。
2.2無線溫度傳感器
無線溫度傳感器主要用來測量帶電物體表面溫度.如對高壓開關柜中的母排接頭和裸露觸電的運行溫度進行監測.無線溫度傳感器主要包括測量電路、溫度傳感器、無線調制接口、邏輯控制電路、供電電路。通過無線網絡將溫度信號傳送到無線溫度監測儀。無線溫度傳感器由于體積比較小.適合用來測量開關柜中的溫度熱接點，可以對開關柜中引出電纜接頭，觸頭、母線連接點的運行溫度進行測量。
2.3無線溫度收發器
無線溫度收發器主要用來對溫度傳感器的數據收集、儲存、處理、報警信號輸出等，其中監控中心PC機和RS485進行通信。LCD人機交互主要用來對當前無線傳感器無線溫度監測信息和溫度數據信息進行顯示.現場用戶可以通過執行輸入操作、輸出操作進行控制。例如對無線傳感器進行查詢和設置，而無線溫度監測儀則可以用來進行運行日志的查詢和配置。
3系統結構
無線測溫系統是我公司自主研發的一種無線測量、安裝簡便的溫度測量系統。它采用傳感技術和無線通訊技術進行高壓隔離和信號傳輸，利用其固有的絕緣性和抗電磁場干擾性能，解決高壓開關柜內觸點運行溫度不易監測的難題。本系統適用于各種類型的高壓設備的溫度在線監測，具有可靠的高壓隔離、抗強電場、磁場干擾及良好的熱穩定等特性。10kV高壓柜是電力系統中的部分，其安全運行是用戶負荷的重要保證。高壓柜的特點是負荷電流較大、容易發熱，需要定期測溫。從結構形式上看.10kV高壓柜分為旋轉刀閘式和小車式兩種，小車式高壓柜由于觸頭密封，在柜外無法觀察測溫，因此巡視人員只能通過對柜測溫來間接推算內部是否發熱、溫度的傳導損耗導致精度十分低.而且無法觀察細微的變化.不滿足安全運行的要求。
本無線測溫裝置系統通過即時監測開關觸頭等發熱點溫度，可發現異常發熱故障苗頭，從而防止故障的發生，并且通過溫度歷史記錄，對開關柜“狀態維修"提供科學數據依據。對開關柜等電器設備的安全運行具有重要的意義。
4系統功能
測溫系統主機Acrel-2000T安裝于值班監控室，可以遠程監視系統內所有開關設備運行溫度狀態。系統具有以下主要功能：
1）溫度顯示：顯示配電系統內每個測溫點的實時值，也可實現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。
2）溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
3）運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數據。
4）實時告警：系統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。系統具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。
5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析等。
7系統硬件配置
溫度在線監測系統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網關以及站控層的測溫系統主機組成，實現變配電系統關鍵電氣部位的溫度在線監測。
名稱 | 外形 | 型號 | 參數說明 |
系統組態軟件 |
| Acrel-2000/T | 硬件：內存4G，硬盤500G，以太網口。 顯示器：21寸，分辨率1280*1024。 操作系統：Windows764位簡體中文旗艦版。 數據庫系統：MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協議：IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標準通信規約 |
智能通信管理機 |
| Anet-2E4SM | 通用網關，2路網口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴展。 |
無線測溫集中采集設備 |
| Acrel-2000T/A | 壁掛式安裝 標配一路485接口、一路以太網口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm） |
| Acrel-2000T/B | 硬件：內存4G，硬盤128G，以太網口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統：Windows7 數據庫系統：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm) | |
顯示終端 |
| ATP007 ATP010 | DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口； 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。 |
| ARTM-Pn | 面框96*96*17mm，深度65mm；開孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 可接收60個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | |
| ASD320 ASD300 | 面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；開孔220*165mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 可接收12個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | |
智能溫度巡檢儀 |
| ARTM-8 | 開孔88*88mm嵌入式按照； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關柜電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫； |
| ARTM-24 | 35MM導軌安裝； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場所測溫； | |
無線收發器 |
| ATC450-C | 可接收60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。 |
| ATC600 | ATC600有兩種規格；ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。ATC600-Z做中繼透傳。 | |
電池型無線測溫傳感器 |
| ATE100M | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。 |
| ATE200 | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | |
| ATE200P | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米,防護等級IP68；35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | |
CT取電型無線測溫傳感器 |
| ATE400 | CT感應取電，啟動電流≥5a；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz，空曠距離150米； 合金片固定、取電；三色外殼；25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。 |
有線溫度傳感器 |
| PT100 | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯系； 用于變壓器、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內部預埋好Pt100 |
| NTC | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯系； 用于變壓器、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內部預埋好 |
8結語
傳統電氣設備無法實現實時溫度監測，也不具備全自動溫度監測，設備落后，難以及時辨別異常溫度升高的情況，降低工作效率，加上部分電氣設備中的溫度監測是定制完成，統一規格，導致應用范圍狹窄，并且缺乏測溫的統一規定，導致通用型不強，尤其是零件出現故障、損害后，難以替換，從而影響推廣性。因此，要想進行溫度監測的技術革新，就需要結合目前實際情況，包括：高壓電氣企業的電站設備、溫度監測需求等，制定出符合實際情況的全自動化溫度監測系統，確保高壓電氣設備周期的穩定運行。無線測溫系統又稱“無線溫度在線監測系統"，其具備實時在線監測、工作環境惡劣、安裝方便、預警及時等特點，可以有效保證高壓電氣設備的安全性。無線測溫系統由無線溫度傳感器、測溫通信終端（溫度接收儀）、溫度監測預警工作站三部分組成，其中，無線溫度傳感器可以測量接觸點的溫度，無線溫度接收儀負責接收各無線溫度傳感器（探頭）測量和發送出的溫度數據，通過總線連接，將數據上傳至管理計算機，響應管理軟件命令，而工作站系統屬于無線測溫客戶端軟件，可以便于實時觀察到監測的結果，包括溫度數據的變化曲線，以便及時發現溫度過熱、或急劇升溫到設置報警溫度立即報警。因此，在無線測溫系統的干預下，工作人員可以及時明確溫度測量結果，發現溫度變化，及時鑒別安全隱患，并處理，保證生產設備的效率以及安全性能，此外，無線傳輸技術摒棄了外置數據線，*大限度減少了傳輸過程中的電容、電感耦合，提升了高壓電氣設備的使用安全性。并且隨著該項技術的不斷普及，無線測溫系統已經不局限于電氣企業中，于各行各業都有了廣泛的推廣，在其作用下，工作人員可以進行嚴格監管，通過遠程監控，對溫度進行高效管理，*大限度的推動了我國的經濟發展。
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