关于高压开关柜在线测温方案的应用探讨-上海上继科技有限公司

目前随着全封闭式高压开关柜在10kV系统电网中的大量使用，对其可靠性也提出了更高的要求，然而在长期的运行中开关柜内部电气接头的异常发热已成为影响开关柜安全运行众多因素中常见的问题。针对目前高压设备温度监测的现状，高压电气接点温度在线监测系统解决了在常规的温度监测手段中所遇到的问题，为避免高压电气设备事故起到了很好的预警作用。

1高压开关柜电气接头测温方法存在的问题

1.1 红外测温法

       红外测温是非接触式测温方式，即利用红外线点温仪通过对全封闭式高压开关柜柜门上的巡视玻璃看窗进行测温，但由于玻璃的反射作用，造成测温误差较大，因此该测温方法是不可行的。针对此问题将玻璃看窗换成价格昂贵的红外线玻璃看窗，解决现场的测温问题，但却无法实现远传，不利于集控站实时监测。

1.2 无线测温法

       将无线测温探头固定在封闭柜内待测温的电气接头上，无线接收装置则放置在柜外，实现了无线实时测温，并能够进行后台监控。该测温方法的缺点是：封闭式开关柜内的运行环境十分恶劣，电磁干扰严重，由于高压开关柜各隔室除电缆室玻璃看窗外均采用金属挡板进行密封处理，降低了无线测温设备数据传输度和可靠性，测温探头内电池的无线发功率比较小，抗电磁干扰差，也会导致测温数据传输出现错误。

1.3 光纤光栅传感器

       该设备抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温以及信号衰减比较小、质轻、集信息传感与传输于一身等，有效解决常规检测技术中无法解决的测量难题，但是由于一个测温点的价格就高达3000元以上，因此在变电站中推广应用受到一定的制约。为解决高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场的电磁干扰环境中，实现对触头的测温及测温装置造价成本过高不易大面积推等问题，各厂家及科研机构主要针对无线测温方法中的信号传输频率、抗干扰性进行了研究，为在线测温方法的多样性提供了现实的指导意义。

2高压开关柜超温远程报警系统

      超温远程报警系统从功能角度可以分成三部分：用于监测被测电气接头温度的温度采集模块、用于接收电气接头温度报警的红外接收模块、用于查看报警信息及其功能设置的显示终端模块及后台监控系统。

2.1 温度采集模块的组成

       由温度传感器、单片机、红外发射器、电池等元器件组成。通过模块内的单片机可实现温度监测、电池电压检测以及通过与显示终端模块的对答功能，实现每一个温度采集模块ID地址的配置。温度采集模块固定在待监测的三相电缆终端接头附件的金属导电体上，在监测到电气接头的温度达到报警温度阀值时（温度阀值设为70°），启动单片机将配置的ID地址及温度数据组合后编码调制通过红外发射器进行红外数据传输。

2.2 红外接收模块的组成

       由单片机、红外收发器、485通讯等元器件组成。可实现温度报警信号的红外数据接收，接收到的数据信号经单片机解码后通过485通讯接口传输到显示终端模块。接收模块的外壳采用磁吸设计，可方便地吸附在金属柜体的内部，确保接收的灵敏性。

2.3 显示终端模块组成

       显示终端模块主要由终端单片机、液晶屏、设置按键、LED显示及485通讯接口、电源、继电器等元器件组成。红外接收模块接收到的数据信号通过485通讯接口传输到显示终端模块内的单片机上去控制相应的LED灯显示，起到指明某个电气接头监测点发热的作用。同时启动继电器输出开出量用于给上位机上传报警信号。

2.4 温度采集模块的红外遥控编码传输协议

       温度采集模块的编码调制采用NEC编码传输协议，其特点：8位地址和8位命令，为提高可靠性，地址和命令都分别传输2次，第2次为反码传输。脉冲间隔调制：38kHz载波频率；每一位时间为1.12ms（0）或2.25ms（1），调制采用脉冲间隔时间调制每一位。每一个脉冲都是560uS长度的38kHz载波脉冲，占空比为1/4或1/3（约21个周期），逻辑1：2.25ms，逻辑0：1.12ms，实现高压柜内每个温度采集器模块地址的准确性。

2.5 温度采集模块ID地址的配置

       长按温度采集模块上的按键开关3s以上，给温度传感器单片机输入高电平信号，单片机芯片采用NEC红外遥控协议调制成38kHZ载波频率输入到红外线发射器上，红外接收模块上的红外接收器接收到这个红外发射信号后，通过红外接收器内部电路对调制信号进行解调比较后输出高低电平，还原出发射端的信号波形后输送给红外接收模块内部的接收头单片机芯片，接收头单片机芯片随机产生8位2进制ID地址信号后采用NEC协议进行编码调制输出给红外发射器，温度采集模块上的红外接收器接收到这个信号后经解码输入到温度采集模块上的单片机芯片上存入这个ID地址，至此这个温度采集模块有了准确性ID地址，为显示终端识别这个温度采集模块提供了先决条件，

3安装应用

       温度采集器模块通过硅胶绑带方式将温度传感器的感温面直接贴合固定在被测A、B、C三相电气接头上待测电气接头附近的金属导电体表面上。

红外接收模块的外壳具有磁吸功能，可吸附在高压开关柜的内壁上可方便红外接收角度的调整。

显示终端模块安装在高压柜仪表室内，由柜内电源提供工作电源，开出量端子与综合保护装置的开入量端子连接

公司介绍：上海上继科技有限公司是一家专业从事电力系统继电保护及智能电网电力自动化产品的研发、设计、生产、销售和服务为一体的高科技公司。拥有资深继电保护专家团队和国内**的检测仪器及校验设备。同时还引用国内外先进技术，来进行技术创新。本公司的产品广泛用于电力、工矿、铁路、建筑等国家重大工程输配变电系统上，产品远销东南亚及中东地区。产品通过国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心检测，获得ISO9001国际质量体系认证。“科技创新，诚信务实”是公司的经营理念，本公司以高超的技术支持和对用户高度负责的售后服务赢得了输配电成套企业的信赖，且树立了良好的信誉。

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