无线测温系统在高压电气设备上的应用

无线测温系统在高压电气设备上的应用

蒋玲

江苏镇安电力设备有限公司  江苏省镇江市  212004

摘要：科技的进步，无线测温系统在高压电气设备上的应用。电力系统在运行的过程中会有大量的热量产生。而如何调控整个系统的温度是电力发展过程中首先要解决的问题。在变电站中，由于工作的特殊性，会涉及到许多重要的设备、仪器。而这些设备的造价较高，且大多使用寿命较长，在使用的过程中很容易出现设备损坏的情况。同时，由于在发电过程中会产生一定的热量，若不能及时被疏散，将会引起局部的温度过高，甚至引起火灾，对员工和企业的生命以及财产安全带来严重的威胁。

关键词：无线测温系统；高压电气；优势；温度传感器

引言

近年来得益于国家政策利好，风能、太阳能等新能源发展迅速，装机容量与日俱增。其中风电场建设需要大量高低压电气设备，当由于制造质量或安装质量原因造成电气设备节点接触不良，形成较大的接触电阻时，在重负载下节点发热可能会导致电气设备的停电或烧毁，给生产运营造成极大的安全隐患和经济损失。

1无线测温系统结构分析

无线测温系统就是可以自主、实时的对温度进行监控，若发现温度过高，便会给工作人员传达信息，好让工作人员可以及时的调控温度。无线测温系统由实时监测温度（温度传感器）和负责传输并显示结果的两个结构组成。其与以往常规的测温系统相比，没有具体的传输设备，优势在于利用无线的方式将信息进行传达。温度传感器所处的位置一般在电缆接头、高压开关柜、保险丝等接口处，其能够直接检测此部分的温度，之后将监测的温度结果借助无线技术传输、显示在控制分析器件中。此外，高压和低压的各自工作部分需要采用电气隔离，以保证测温系统的安全性，规避漏电等危险事件的发生。而接收信息的部分则需安置在特定的位置，并设置多个信息传导通道，以便及时接收并显现出所接收到的温度信息。此外，因为接收装置以及传导装置所涉及的种类以及数量较多，所以还能够分析处理温度有关的信息，然后利用无线网络将信息传导给工作人员，进而完成对温度的实时监控。

2常见设备测温技术

（1）光纤光栅测温。光纤光栅测温利用光纤材料的光敏特性在光纤纤芯的空间相位光栅进行测温，通过外界参量对光栅中心波长的调制来获取温度信息，是一种波长调制型光纤传感器。光纤光栅测温具有抗电磁干扰，可靠性高、占用体积小等优点；缺点是价格高、安装要求高（尤其在开关柜内光纤弯曲有限制），采用有线方式会影响开关柜本身的绝缘结构，有一定的不安全因素。（2）红外热成像测温。红外热成像测温是通过吸收待测物体辐射的红外能量进行温度测量，也是电气设备日常巡检测温的常用技术。该技术利用物体的温度越高，释放的红外能量越多原理，采用红外探测器、光学成像仪等器件对物体的红外热像进行扫描，将红外光信号转换为电信号后处理放大，转换为标准的图像信号显示在监测屏幕上。该技术是非接触测温，安全性高、测量速度快、灵敏度高，不受电磁干扰；缺点是易受光照环境干扰，需要专业人员操作仪器，仪器价格高且不能监测设备内部温度等。（3）变色漆或温蜡片测温变色漆是一种颜色随温度变化的特殊材料，一般涂覆在需要监视温度的部位，常温是白色，45℃开始变色，60℃时变黑，70℃时变绿，80℃时变红，温度越高则颜色越深，温度恢复，颜色也随之恢复。温蜡片也是一种测温材料，将石蜡和地蜡按照一定比例混合做成示温蜡片粘贴在测温处，可以做成60℃（黄色）、70℃（绿色）、80℃（红色）、90℃（酱色）、100℃（蓝色）五种，测温处温度升高，温蜡片开始融化，根据温蜡片状态来观察温度范围。此两种方法为物理测温，原理简单、成本低；缺点是不直观、温度不精确、无法记录、适用场合受限等。

3局放监测

当绝缘材质发生局部放电时，放电效应会对周围材质进行不断侵蚀，最终导致整个绝缘系统的失效，进而对电网系统的安全运行造成威胁。因此必须了解好局部放电的产生原理和类型，利用合适的检测方法对其检测，做好预防工作，避免发生严重事故。局部放电监测主要通过暂态对地电压监测和超声法监测两种方式综合判断。（1）暂态地电压监测原理：当局部放电活动出现在高压配电盘当中时，它会产生无线电频率范围内的电磁波，它可以通过金属外壳上的开孔，从配电盘内泄漏到外表面。这些开孔可以是外壳或密封垫圈或其它绝缘部件周围的间隙。当电磁波传播到配电盘外面时，它会在接地的金属外壳上对地产生暂态电压。暂态地电压(TEV)在几个毫伏至几伏的范围内，存在时间很短，只有几个纳秒的上升时间。可以在配电盘正在工作时，将探头放在配电盘的表面，采用这种非侵入方式来检测局部放电活动。（2）超声法监测原理：介质发生局部放电时，其瞬间释放的能量使分子间产生剧烈碰撞，并在宏观上形成一种压力产生超声波脉冲，此时局部放电源如同一个声源，向外发出超声波。由于放电持续时间很短，所以其发射的声源频谱很宽，可以达到数百千赫兹，另外由于超声波波长较短，因此它的方向性较强，从而它的能量较为集中，可以从配电盘缝隙处检测到有效的超声信号，进行对局部放电的诊断。利用以上两个基本原理制成的监测传感器，能有效实现对局部放电的实时监测。

4无线测温系统应用实例

无线测温系统，作为21世纪电力行业的重要发展，自从问世以来，就在电气行业中有很广泛的应用，随着无线测温系统的不断发展和完善，其工作的效率和产生的效益，被广大企业所认可并青睐。虽然我国相比英美等发达国家在这方面的起步较晚，但随着我国对该方面的不断重视，投入了大量的人力、物力、资金等，使得我国在无线测温系统的发展上仍旧获得较多的成就，尤其是近几年的发展尤为迅速，已经有了逐渐追赶西方国家脚部的趋势。实例：高压开关柜即电路中的断电保护器，多应用于高压传输设备中的发电设备、变压器、大功率负载、配电器、传输线缆中，传统电气行业中，可以通过较多的设备来辅助电路控制，其中最为常见的就是对于电路断电保护系统，即在电路运转达到某种负荷或温度过高时，该系统可以自动切断电路供应，预防发生安全事故，这说明，在高压设备中，各个接口都是预先固定好的，且位置隐秘，更换困难，随着时间推移，故障发生率提升，并增加电阻，产生较多热量，形成恶性循环，降低安全性。如果采用人工测量温度的方式，无法获取实时的信息，还易因经验的差异性，忽略潜在的问题，不能及时辨别安全隐患，从而造成安全事故，因此，为了规避这一不良风险，应引入无线温度在线监测系统，从而实现对变电站高压开关柜内触电和电缆接头温度的实时监测，及时发现异常情况，及时对异常温度过热的情况进行处理，保证安全性，降低安全事故的发生率。

结语

通过基无线测温系统在高压电气设备上的应用应用，可以提前发现关键节点温度异常隐患，避免隐患发展成故障造成设备和发电量损失，同时极大地减轻了运维人员的劳动强度，提高了运维效率。

参考文献

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