安科瑞 鮑靜君

　　摘要：本文介紹了無(wú)線測(cè)溫技術(shù)的系統(tǒng)方案，并簡(jiǎn)要分析了其在變電運(yùn)行設(shè)備管理中所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　關(guān)鍵詞：無(wú)線；方案；狀態(tài)檢修；效益

　　隨著無(wú)人值守變電站越來(lái)越多，傳統(tǒng)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)不能滿足要求。例如：目前普遍使用的小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜，其斷路器與開(kāi)關(guān)柜之間采用插頭連接，長(zhǎng)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(guò)高導(dǎo)致連接點(diǎn)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(guò)建設(shè)變電站運(yùn)行溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)行人員能夠在短時(shí)間了解設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)處理事故隱患，做到防范于未然。

　　目前專門(mén)用于高壓母線、高壓開(kāi)關(guān)及電接觸發(fā)熱測(cè)量的儀器還很少。溫度監(jiān)測(cè)的辦法，一種是在高壓電接觸表面涂一層發(fā)光材料，通過(guò)觀察其顏色變化來(lái)大致確定溫度范圍，這種方法準(zhǔn)確度低、可靠性差，不能進(jìn)行定量測(cè)量：另外一種辦法是利用輻射特性的紅外熱像儀，準(zhǔn)確度較高，但需要光學(xué)器件，在高壓開(kāi)關(guān)柜等特定場(chǎng)合使用不太方便，而且價(jià)格較高，推廣應(yīng)用有一定困難。兩種方式都需要人工巡查，不能實(shí)時(shí)得到溫度數(shù)據(jù)，起不到溫度實(shí)時(shí)報(bào)警功能。

　　目前，許多電力公司正在推廣光纖測(cè)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(duì)比較大或出現(xiàn)霧水、霜露的情況下會(huì)給電氣造成安全隱患。相對(duì)比而言，利用無(wú)線傳輸?shù)姆绞綔y(cè)量高壓環(huán)境溫度更可行，可按實(shí)際情況分布所要測(cè)量的位置，為隨意一定、拆裝、增減測(cè)溫點(diǎn)的個(gè)數(shù)提供了方便。

　　1、系統(tǒng)方案

　　變電站無(wú)線運(yùn)行溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為三層，主站層、通信層和設(shè)備間隔層（見(jiàn)圖1）。

　　主站層負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、分析和計(jì)算，并自動(dòng)生成報(bào)表，支持打印功能。同時(shí)，主站層設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，可將變電站內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至供電局的監(jiān)控中心、調(diào)度中心或者是集控站，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。通信層將每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)短程無(wú)線自動(dòng)網(wǎng)通信將數(shù)據(jù)上傳至現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)，由于采用無(wú)線通信技術(shù)，施工量很小，無(wú)需敷設(shè)通信電纜，節(jié)省了設(shè)備安裝時(shí)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(cè)量物體表面因發(fā)熱而被燒壞的現(xiàn)象。

　　設(shè)備間隔層安裝在被測(cè)物體表面。它由兩部分組成：一是溫度測(cè)量部分，利用安裝在測(cè)量點(diǎn)的溫度傳感器對(duì)設(shè)備運(yùn)行溫度進(jìn)行測(cè)量，然后將測(cè)量的模擬溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；二是無(wú)線通信模塊、負(fù)責(zé)將采集的溫度數(shù)據(jù)以短程無(wú)線方式傳送至現(xiàn)場(chǎng)的管理機(jī)。

圖1 無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)工作原理

　　主要特點(diǎn)有：

　　1.采用分層、分布、分散式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)組態(tài)自由靈活，可根據(jù)實(shí)際情況隨意擴(kuò)充或刪減而無(wú)需重構(gòu)系統(tǒng)。軟件采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，人機(jī)交流界面友好，易于操作和維護(hù)。

　　2.使用無(wú)線傳輸方式對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)，每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)可負(fù)責(zé)管理多個(gè)測(cè)溫終端，測(cè)溫終端與現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)之間采用無(wú)線通信，無(wú)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(wú)線、以太網(wǎng)等多種通訊方式相結(jié)合，系統(tǒng)易于擴(kuò)展。根據(jù)需要，系統(tǒng)可支持無(wú)線、以太網(wǎng)等多種通信方式，能將后臺(tái)系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至調(diào)度中心或集控站，適應(yīng)無(wú)人值守變電站的要求。

　　4.標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可直接融入“綜合自動(dòng)化”運(yùn)行，亦可自成系統(tǒng)，系統(tǒng)支持多種通信協(xié)議，能與多個(gè)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，如MIS、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)。

　　5.穩(wěn)定可靠的智能溫度傳感器，溫度傳感器經(jīng)過(guò)特殊處理，抗干擾能力很強(qiáng)，大大增強(qiáng)了通信可靠性。為適應(yīng)不同安裝場(chǎng)合和不同安裝方式，開(kāi)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(kāi)關(guān)、銅母排、斷路器刀閘接點(diǎn)、電纜接頭、斷路器觸點(diǎn)等部位。

　　6.報(bào)警方式可設(shè)置監(jiān)控后臺(tái)畫(huà)面推報(bào)警窗、聲音、光信號(hào)報(bào)警等多種方式，報(bào)警記錄在監(jiān)控后臺(tái)可查詢、打印。

　　7.可實(shí)時(shí)、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(guò)定值整定方式實(shí)現(xiàn)，用戶可根據(jù)實(shí)際需要靈活整定。

　　8.測(cè)量點(diǎn)和接收點(diǎn)無(wú)直接聯(lián)系，無(wú)需考慮絕緣問(wèn)題，也省去在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)走線的煩惱。

　　2、經(jīng)濟(jì)效益分析

　　降低電力生產(chǎn)維護(hù)成本是電力企業(yè)一項(xiàng)長(zhǎng)期工作。無(wú)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(jìn)一步降低管理成本。本系統(tǒng)建成運(yùn)行后節(jié)省檢修費(fèi)用35萬(wàn)元，而直接的社會(huì)效益更大。

　　通過(guò)以上分析可以看出，無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)運(yùn)行后，將通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)分析，加強(qiáng)設(shè)備管理，達(dá)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(chǎn)安全性；提高服務(wù)水平和企業(yè)形象，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。可以預(yù)期，無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的成功運(yùn)行，將確定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收。

　　3、安科瑞無(wú)線測(cè)溫產(chǎn)品介紹

　　3.1測(cè)溫傳感器

　　a.電池供電型無(wú)線溫度傳感器

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

　　目前無(wú)線溫度傳感器有三款：

b.CT感應(yīng)取電無(wú)線溫度傳感器

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

　　目前無(wú)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