浅谈电气设备无线测温的应用与选型方案

摘要： 无线测温技术以其安装方便灵活、测温精度高、安全可靠、环境适应性好、便于集中管理等优点，解决了电气设备长期带电运行状态下的温度在线监测问题，提高了电气设备的运行可靠性，在电力行业得到了广泛的应用。本文主要介绍无线测温技术的优势及应用。

关键词： 无线测温；电气设备；在线监测

在发电厂（变电站）中，开关柜、母线接头、室外刀闸开关等皆为关键设备。于长期运行之际，开关的触点与母线连接等部位会因老化致使接触电阻过大，进而发热。然而，这些发热部位的温度监测难度颇高，易引发事故。封闭式开关柜体在运行时严禁开启，故而难以测量运行中柜内接头的实际温度。倘若未能及时察觉并处置接头过热性缺陷，将对电力安全生产构成严重威胁。而借助无线温度监测技术，能够凭借上位机软件记录高压设备的实时运行温度，并在数据库中长期留存，实时呈现监测点的温度变化曲线，加以分析。一旦发觉温度过高或者急剧升温至预先设定的报警温度值，便即刻报警，为高压电气设备的维修提供累积数据，达成高压电气设备热故障的预知维修。

鉴于高压电力设备所具有的高电压、密闭性以及不间断运行等特性，其温度测量方式与常规的温度测量方式大相径庭。往昔，针对高压电气设备的测温，主要采用以下三种方式。

红外测温仪测温：工作人员需手持红外测温仪，每日数次采集数据，每次涉及上百个点的温度，工作量巨大，精度欠佳，甚至部分高压开关柜处于封闭状态，根本无法测量。

蜡片测温：将蜡片贴于节点之上，当温度过高时蜡片变色，需依靠人眼观察，同样存在工作量大、精度低的问题。

光纤通信测温：由测温点单片机将温度数字化后，通过光纤传输至集中器，集中器与计算机系统相连，定时进行数据存储和超温报警。其弊端在于光纤运行数月后，会沉积灰尘等杂质，降低绝缘强度，反倒给电力设备的安全运行带来更严峻的威胁，甚至危及人身安全。

鉴于以往测温方式的诸多弊端，无线测温技术应运而生。无线测温系统具备配置灵活、运行稳健、抗干扰能力强劲、功耗低微等特质。该系统主要采用短程无线组网模式，众多测温终端分布于无线汇聚终端周边，在有效的通信范围内，能够随意增添、删减、移动测温终端。运行人员可于主控室对多种恶劣环境条件下的电气设备温度变化情形进行远程在线监测预警，从而及时掌控电气设备的运行状况。此外，无线测温系统后台能够以电子地图的形式展现整个温度场的分布，可清晰察觉温度异常点，判定故障隐患，进而提前采取举措，规避事故的发生。

无线测温系统由无线测温终端、无线监控终端、无线测温集中器、DTU（数据传输单元）以及上层温度监测中心构成，如图 1 所示。无线测温终端负责采集高压开关柜内的温度；无线监控终端负责显示及发送温度实时数据；无线测温集中器负责接收、处理数据，并通过 RS－485 总线将数据传输至ＤＴＵ；ＤＴＵ负责将串口数据转换为ＩＰ数据进行传输；温度监测中心负责对温度数据进行显示、存储、分析与报警。

4.安科瑞温度在线监测系统解决方案

4.1概述

电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯，系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了较大地提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能，可以监控无线测温系统的设备运行状况，实现快速报警响应，预防严重故障发生。

4.2应用场所

适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。

4.3系统结构

4.4系统页面

5.相关产品选型

6 .结束语

智能无线测温系统进行严格的系统测试后，已应用到了多个现场，通过对多个现场测试结果的对比分析，数据传输准确可靠，在电力系统监控后台可实时掌握开关柜各位置的温度变化趋势，温度异常时可智能提前预警，提醒运行人员针对性地制定预防措施，为运行单位减少了运维工作量，提高了运维单位的工作效率和供电可靠性。

关于无线电力测温的方式有哪些？

温度，是衡量电力设备是否正常运行的重要标准之一，所以测温电力设备温度的变化尤为重要。目前，无线电力测温是应用较多的手段，其能够实现实时在线监测。对于无线测温的方式有以下几种方式：

　　1、CT取电

　　CT取电无源无线电力测温包括有电磁场感应取能模块、电源管理模块、储能模块、单片机、温度传感器、信号调理模块和无线收发模块；其中电磁场感应取能模块由坡莫合金软磁材料所制喉箍、空心骨架和漆包线构成；电磁场感应取能模块、电源管理模块和储能模块构成供电单元，维持单片机、信号调理模块和无线收发模块的正常工作。

　　CT取电无源无线电力测温体积小、结构简单易用、能耗低、取电效能高且不需要外加电源，可以长期稳定工作，广泛用于发电厂、变电站及大型工矿企业的高低压输配电系统中开关的导电触头、连接端头和母线测温，为输配电系统提供一种新型、可靠、实用的在线测温装置。

　　2、声表面波技术

　　声表面波技术，技术确实比较先进。但由于装置本身需要一个外置的弹簧天线用于接收能量及接、发数据，所以在高压环境中存在局部放电等隐患。多年来的使用经验告诉我们声表面波的可靠率还需要提高。目前比较好的厂家的数据可靠率也就在百分之七十左右。相对于CT取电技术，声表面波依然存在安装的问题，甚至比CT取电安装模式还要困难。主要是因为那根天线。

　　3、电场感应取电测温

　　电场感应取电测温：依靠电压产生的电场获取能量。有高压就能工作。但缺点就是：为了确保获取的能量足够大，需要足够大的电容(也就是说体积无法小巧)，安装后会影响到开关柜等高压设备的电场分布。建议开关柜内不要采用电场感应测温装置。

　　4、RFID测温

　　RFID测温：是声表面波技术的延展。相对于声表面波技术，它的优点是体积小巧，没有那根致命的天线。由于是新出现的技术，所以目前还无法评测具体运行效果。

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