高壓開(kāi)關(guān)柜為什么要測溫

作為電力系統的重要設備之一,起著(zhù)開(kāi)斷和關(guān)合電力線(xiàn)路、線(xiàn)路故障保護、監測運行電量數據等重要作用,并以其安全可靠、結構緊湊、占地少、易操作等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用于開(kāi)關(guān)站、小區配電室、變電站內。高壓開(kāi)關(guān)柜一般工作在高電壓、大電流和強磁場(chǎng)環(huán)境中,溫升是其重要參數,因而對其溫度進(jìn)行在線(xiàn)監控能夠避免其運行于故障狀態(tài),從而保證整個(gè)電力系統的安全可靠運行。

高壓開(kāi)關(guān)柜光纖測溫

高壓開(kāi)關(guān)柜測溫和光纖測溫技術(shù)的國內外研究現狀,熒光光纖測溫原理,提出了基于熒光光纖測溫法的高壓開(kāi)關(guān)柜溫度在線(xiàn)監控系統總體設計方案。該方案可有效克服紅外輻射測溫法應用于高壓開(kāi)關(guān)柜溫度測量時(shí)的局限性以及無(wú)線(xiàn)傳感器測溫法存在的供電難題。在此基礎上,本文詳細介紹了基于熒光光纖測溫的高壓開(kāi)關(guān)柜測溫系統硬件設計過(guò)程,根據系統功能完成了相應的系統軟件的開(kāi)發(fā)。最后,為驗證本文設計的基于熒光光纖測溫法的高壓開(kāi)關(guān)柜溫度在線(xiàn)監控系統的準確性及實(shí)時(shí)性,建立了實(shí)驗室條件下的測試平臺,測試結果表明,該系統能夠準確并實(shí)時(shí)地反映高壓開(kāi)關(guān)柜溫度的變化情況,實(shí)現過(guò)熱報警和故障預警,從而保證了電力系統的安全可靠運行。

高壓開(kāi)關(guān)柜通常處于高電壓、大電流和強磁場(chǎng)的環(huán)境中,強電磁噪聲和高壓絕緣問(wèn)題是無(wú)法避免的,故在實(shí)際高壓開(kāi)關(guān)柜溫度監測中,監測儀器與監測對象之間必須采取電壓隔離措施,該做法必然給測試信號的有效傳遞帶來(lái)較大困難。因此傳統的測溫方法(熱電阻測溫、熱電偶測溫)尚未應用到高壓開(kāi)關(guān)柜中。目前,國內外在高壓開(kāi)關(guān)柜測溫方面主要采用紅外測溫法、無(wú)線(xiàn)傳感器測溫法和光纖測溫法。

紅外測溫系統的原理和缺點(diǎn)

紅外測溫系統的測溫原理是將物體發(fā)射的紅外線(xiàn)所具有的福射能轉變成電信號,紅外能的大小與物體本身的溫度相對應,根據轉變成電信號的大小確定物體的溫度。電力系統設備探測診斷用的紅外測溫系統,明顯減少了電力系統設備的過(guò)熱故障發(fā)生次數。在實(shí)際運用過(guò)程中,由于紅外測溫系統本身距離系數的限制而存在很大的局限性,而且不具備掃描功能,從而使得紅外測溫系統無(wú)法直接解決電力系統設備內部溫度的實(shí)時(shí)監測問(wèn)題,故未得到推廣使用。

無(wú)線(xiàn)測溫的原理和缺點(diǎn)

無(wú)線(xiàn)傳感器測溫法是將測溫探頭安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜內的觸頭上,采用無(wú)線(xiàn)數據傳輸方式將溫度監測數據發(fā)送到位于監控中心的后臺界面進(jìn)行顯示,該方式避免了傳統接觸式測溫方法無(wú)法實(shí)現高壓隔離的弊端,但需要解決傳感器自身供電的問(wèn)題。無(wú)線(xiàn)傳感器電源通常釆用高壓感應取電或電池供電。高壓感應取電是利用安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜內觸頭上的電流互感器及整流濾波穩壓電路為傳感器供電,產(chǎn)生的電能受一次側工作電流的影響,電路設計及實(shí)現存在較大困難,而且當一次側電流過(guò)小時(shí)會(huì )導致傳感器無(wú)法工作;反之,若一次側電流過(guò)大則會(huì )使電源承受很大的過(guò)載。雖然電池供電可避免高壓感應取電所帶來(lái)的電路不穩定及設計實(shí)現較困難的問(wèn)題,但其容量有限,通常為降低功耗要使傳感器間歇工作,故無(wú)法實(shí)現高壓開(kāi)關(guān)柜內觸頭溫度的實(shí)時(shí)監測,且周期性維護較困難。

光纖測溫的特點(diǎn)

采用光纖傳感器測溫法進(jìn)行高壓開(kāi)關(guān)柜測溫,因光纖具有良好的電絕緣特性和抗電磁干擾能力,可直接將探頭埋設在高壓開(kāi)關(guān)柜內觸頭上,無(wú)需供電,具有實(shí)現簡(jiǎn)便,安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。