安科瑞 鮑靜君

　　摘要：本文介紹了無線測溫技術的系統(tǒng)方案，并簡要分析了其在變電運行設備管理中所帶來的經濟效益和社會效益。

　　關鍵詞：無線；方案；狀態(tài)檢修；效益

　　隨著無人值守變電站越來越多，傳統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)已經不能滿足要求。例如：目前普遍使用的小車式開關柜，其斷路器與開關柜之間采用插頭連接，長期的大電流、觸頭老化等因素易致其接觸電阻變大，從而造成觸頭溫升過高導致連接點發(fā)熱并形成惡性循環(huán)：溫升、膨脹、收縮、氧化，電阻變大、再度升溫直至甚至燒毀等現(xiàn)象釀成事故。通過建設變電站運行溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，運行人員能夠在短時間了解設備的運行情況，及時處理事故隱患，做到防范于未然。

　　目前專門用于高壓母線、高壓開關及電接觸發(fā)熱測量的儀器還很少。溫度監(jiān)測的辦法，一種是在高壓電接觸表面涂一層發(fā)光材料，通過觀察其顏色變化來大致確定溫度范圍，這種方法準確度低、可靠性差，不能進行定量測量：另外一種辦法是利用輻射特性的紅外熱像儀，準確度較高，但需要光學器件，在高壓開關柜等特定場合使用不太方便，而且價格較高，推廣應用有一定困難。兩種方式都需要人工巡查，不能實時得到溫度數(shù)據(jù)，起不到溫度實時報警功能。

　　目前，許多電力公司正在推廣光纖測溫系統(tǒng)，雖然光纖能夠承受一定電壓，但是在空氣濕度相對比較大或出現(xiàn)霧水、霜露的情況下會給電氣造成安全隱患。相對比而言，利用無線傳輸?shù)姆绞綔y量高壓環(huán)境溫度更可行，可按實際情況分布所要測量的位置，為隨意一定、拆裝、增減測溫點的個數(shù)提供了方便。

　　1、系統(tǒng)方案

　　變電站無線運行溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的結構分為三層，主站層、通信層和設備間隔層（見圖1）。

　　主站層負責對測溫數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計、分析和計算，并自動生成報表，支持打印功能。同時，主站層設備支持數(shù)據(jù)遠傳，可將變電站內的溫度數(shù)據(jù)遠傳至供電局的監(jiān)控中心、調度中心或者是集控站，以實現(xiàn)無人值守。通信層將每個測量點的溫度數(shù)據(jù)通過短程無線自動網(wǎng)通信將數(shù)據(jù)上傳至現(xiàn)場管理機，由于采用無線通信技術，施工量很小，無需敷設通信電纜，節(jié)省了設備安裝時間，特別適用于老站的改造，也解決了因通信電纜附著在被測量物體表面因發(fā)熱而被燒壞的現(xiàn)象。

　　設備間隔層安裝在被測物體表面。它由兩部分組成：一是溫度測量部分，利用安裝在測量點的溫度傳感器對設備運行溫度進行測量，然后將測量的模擬溫度數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號；二是無線通信模塊、負責將采集的溫度數(shù)據(jù)以短程無線方式傳送至現(xiàn)場的管理機。

圖1 無線測溫系統(tǒng)工作原理

　　主要特點有：

　　1.采用分層、分布、分散式結構。系統(tǒng)組態(tài)自由靈活，可根據(jù)實際情況隨意擴充或刪減而無需重構系統(tǒng)。軟件采用面向對象的編程技術，人機交流界面友好，易于操作和維護。

　　2.使用無線傳輸方式對多個數(shù)據(jù)采集點實現(xiàn)集中監(jiān)測，每臺現(xiàn)場管理機可負責管理多個測溫終端，測溫終端與現(xiàn)場管理機之間采用無線通信，無任何線纜連接，施工快捷方便，既適用于老站改造、又適用于新建變電站。

　　3.采用無線、以太網(wǎng)等多種通訊方式相結合，系統(tǒng)易于擴展。根據(jù)需要，系統(tǒng)可支持無線、以太網(wǎng)等多種通信方式，能將后臺系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)遠傳至調度中心或集控站，適應無人值守變電站的要求。

　　4.標準協(xié)議可直接融入“綜合自動化”運行，亦可自成系統(tǒng)，系統(tǒng)支持多種通信協(xié)議，能與多個系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，如MIS、綜合自動化系統(tǒng)、調度系統(tǒng)。

　　5.穩(wěn)定可靠的智能溫度傳感器，溫度傳感器經過特殊處理，抗干擾能力很強，大大增強了通信可靠性。為適應不同安裝場合和不同安裝方式，開發(fā)多種溫度傳感器的外殼，如：金屬不銹鋼殼、鋁合金殼、阻燃工程塑料外殼等，可方便的安裝在戶外開關、銅母排、斷路器刀閘接點、電纜接頭、斷路器觸點等部位。

　　6.報警方式可設置監(jiān)控后臺畫面推報警窗、聲音、光信號報警等多種方式，報警記錄在監(jiān)控后臺可查詢、打印。

　　7.可實時、在線采集溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集和發(fā)送間隔可通過定值整定方式實現(xiàn)，用戶可根據(jù)實際需要靈活整定。

　　8.測量點和接收點無直接聯(lián)系，無需考慮絕緣問題，也省去在開關柜內走線的煩惱。

　　2、經濟效益分析

　　降低電力生產維護成本是電力企業(yè)一項長期工作。無人值班變電站的增多、地理位置分散、人員的減少、管理范圍的加大等促使企業(yè)進一步降低管理成本。本系統(tǒng)建成運行后節(jié)省檢修費用35萬元，而直接的社會效益更大。

　　通過以上分析可以看出，無線測溫系統(tǒng)運行后，將通過實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)分析，加強設備管理，達到狀態(tài)檢修目的，提高供電可靠性，多供少損；可以提高工作效率，節(jié)省人力；提高生產安全性；提高服務水平和企業(yè)形象，提高企業(yè)市場競爭力。可以預期，無線測溫系統(tǒng)的成功運行，將確定經濟效益和社會效益的雙豐收。

　　3、安科瑞無線測溫產品介紹

　　3.1測溫傳感器

　　a.電池供電型無線溫度傳感器

　　安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

　　目前無線溫度傳感器有三款：

b.CT感應取電無線溫度傳感器

　　安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

　　目前無線溫度傳感器有兩款：

3.2接收/顯示單元

　　a.接收單元

b.顯示單元