浅谈无线测温技术在高压开关柜中应用

摘要：高压开关柜设备是电力系统中的重要输电设备。为了提高电力系统的效率，有必要全面诊断高压开关柜的故障，避免故障问题的不利影响。在高压开关柜中应用无线温度测量技术可以实现实时动态监测，帮助相关人员根据高压开关柜的温度变化采取相应的应对措施，避免事故发生，有效促进高压开关柜的正常运行。

关键词：无线测温技术；高压开关柜

引言

在电力系统中，高压开关柜是一个非常关键的内容，其运行质量将直接影响整个电力系统的安全稳定运行。然而，在实际操作中，由于许多因素的影响，高压开关柜很容易发生加热故障，从而对其正常运行产生不利影响。为了改善这种情况，我们还需要使用无线温度测量技术实时监控高压开关柜，以便及时消除故障隐患，这对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。因此，有必要对相关内容进行深入研究。

1无线测温技术的原理和特点

1.1基本原理

对于无线温度测量技术，其主要原理是结合各种温度传感元件进行温度测量，涉及的温度传感元件包括：半导体传感器、红外温度测量传感器、热敏电阻温度传感器、被动无线温度传感器、声表面温度传感器等。

1.2技术特点

首先，安全性可以通过点绝缘安装来降低爬电的影响，因此不会影响电气设备的安全运行，具有较高的安全性；第二，精度。一些高精度的数字传感器经常应用于无线传感器系统，这些传感器大多基于接触式温度测量。在加热点附近设置传感器可以快速准确地测量温度变化，从而为监测系统提供准确的温度测量数据；第三，灵活性。一般来说，无线温度测量元件的体积相对较小。因此，它们的安装更方便、更灵活确保测量工作的全面性；四是易用性。无线测温平台的设计通常采用模块化方法。通过这种设计方法，可以有效提高系统操作的便利性和简单性，便于与网络的连接，实现系统的自动控制，保证系统的易用性；第五，低能耗。无线温度测量技术的应用更注重低功耗概念的应用。因此，在应用该技术进行温度测量时，不仅不会造成太多的能耗问题，而且可以有效延长温度测量元件的使用寿命。

2无线测温技术在高压开关柜中的应用是必要的

2.1有效降低事故发生率

从目前高压开关柜的应用情况来看，由于温度过高，没有及时发现，事故越来越多。利用无线温度测量技术实时监测是必要的。该技术可以帮助相关人员在问题发生初期采取相应措施，避免事故范围的进一步扩大，这对电力系统的整体安全运行具有积极意义。

2.2及时发现隐患故障

随着电力资源应用规模和应用需求的不断增加，大多数高压开关柜长时间运行，这将加速其老化。随着相应功能的不断损失，事故发生的概率将逐渐增加。采用无线温度测量技术的报警系统可以及时发现系统中的隐患和故障，有利于高压开关柜的长期运行。

3高压开关柜中的无线测温技术

3.1整体设计

优化温度传感器。由于无线温度测量技术涉及各种温度传感器，通过对这些传感器的分析可以发现，它们都有特定的温度测量范围，适用的温度环境也不同。但是，应结合高压开关柜的具体情况，考虑具体应用的温度传感器。应尽可能选择温度测量电路简单、测量精度高、占用口线少、扩展方便、使用方便、成本低的温度传感器，以支持高压开关柜的平稳运行。二是合理选择高低压侧的信号传输方式。对于高压开关柜中的无线温度测量系统，无线信号传输模式是一种需要考虑的设计内容，需要合理选择。常用的无线信号传输方式包括Zigbee技术、IEE802.11技术、蓝牙技术和红外技术。在选择过程中，需要综合考虑各种技术的标准、功耗和抗干扰能力。三是要科学选择高压侧供电方式。一般情况下，高压侧电路的供电电源需要输出相对稳定，抗干扰能力强。目前常用的供电方式有CT互感器电源、电池供电、激光供电、太阳能供电等。其中，CT互感器电源不仅可以满足高压侧供电的需求，而且在结构安全性、应用成熟度和环境适用性方面也具有很大的优势。

3.2硬件设计

微控制器；温度显示器；温度收集器；传感器设备；协调器；综合管理；

3.3软件设计

软件在无线测温技术的应用中起着重要的作用，主要包括预警、系统数据显示、系统配置输入等功能，是相关人员应用管理的窗口。初始化后，无线测温软件系统可以直接收集每个温度点的温度信息，然后传输温度数据和传感器编号。在使用无线温度测量技术进行温度测量时，监控中心配备了监控工作站。使用CAN总线，已安装软件的计算机可以直接连接到温度显示器。接收温度数据后，温度显示器将显示温度数据的实时值和相应的传感器编号，然后数据处理器将获得的温度数据值与正常温度值进行比较。如果收集到的温度数据值或温度变化率超过正常温度值和正常范围，系统将判断为超温，并在LCD屏幕上发出相应的报警和显示；此报警信号将通过通信单元传输到主控站的监控中心，提醒相关工作人员采取合理的响应策略。如果无线温度测量软件系统确定温度不超过限值，它也会显示在LCD屏幕上

3.4相关测试

通过建立无线温度测量系统，可以有效地实现无线温度测量技术在高压开关柜中的应用。该系统用于测试三个高压开关柜。每个高压开关柜有两个温度测量点，设定温度限制值为40℃。从温度监测界面可以看出，一旦测量点的温度超过异常值，就会在显示屏上发出预警信息，并通知相关工作人员，以便及时遏制情况的进一步扩散。此外，该系统简单易懂，便于相关工作人员实时监测温度。

4安科瑞无线测温系统

4.1系统结构

Acrel-2000T无线测温监控系统直接通过RS485总线或以太网与间隔设备通信，系统设计遵循国际标准Modbus。-RTU、Modbus-TCP和其他传输规则大大提高了安全性、可靠性和开放性。该系统具有远程信息、远程测量、远程控制、远程调整、远程设置、事件报警、曲线、棒图、报告和用户管理功能，可以监控无线温度测量系统的设备运行状态，实现快速报警响应，防止严重故障。

在线温度监测系统结构图

4.2系统功能

值班监控室安装测温系统主机Acrel-2000T，可远程监控系统内所有开关设备的运行温度状态。该系统具有以下主要功能：

温度显示；温度曲线；运行报告；实时报警；历史事件查询

4.3系统硬件配置

5结束语

综上所述，加强高压开关柜无线温度测量技术的研究和应用，可以有效解决高压开关柜中的加热问题，对电网的安全稳定运行起着至关重要的作用。因此，有关领域必须结合实际情况，对无线温度测量技术进行深入研究，合理应用高压开关柜，使其在电网运行中发挥更大的作用。

参考文献

[1]吴晨静.无线测温技术在高压开关柜中的应用

[2]周文文，聂一雄，徐卫东，等.10kV智能化高压开关柜测温系统设计[J].广东电力，2017（12）：130-135.

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册2020.06版．

[4]安科瑞用户变电站变配电监控解决方案2021.10