摘要:由于一般電氣接點測溫方法存在需人工干預(yù)、準(zhǔn)確度不高、不能實時監(jiān)控等弊端，聯(lián)合特鋼公司應(yīng)用無線測溫系統(tǒng)對各個電氣接點進(jìn)行全天24h實時在線監(jiān)控，大幅度降低現(xiàn)場設(shè)備巡查的工作量，對安全狀況進(jìn)行提前預(yù)警，通過后臺計算機(jī)輕松實現(xiàn)無人值守及故障查找，避免因發(fā)現(xiàn)故障不及時造成事故擴(kuò)大。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對溫度的變化進(jìn)行分析，提前進(jìn)行檢修、維護(hù)設(shè)備，保證了聯(lián)合特鋼公司供電系統(tǒng)運行的可靠性和安全性，實現(xiàn)了電力設(shè)備長周期安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞:電氣接點；電力故障；無線測溫

安科瑞汪洋/汪小姐/汪女士（銷售專員）聯(lián)系方式：18702106706

0引言

電力系統(tǒng)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，為適應(yīng)工業(yè)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)輸送電壓及容量不斷變大，對電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性要求也越來越高。由于電纜接頭、開關(guān)觸頭等電氣接點電阻過大、接頭質(zhì)量不過關(guān)、銜接不緊、物理老化等問題引發(fā)的電力故障的情況時有發(fā)生。電網(wǎng)系統(tǒng)故障往往會給用電設(shè)備帶來不可逆?zhèn)?，造成重大?jīng)濟(jì)損失。監(jiān)控電氣接點的溫度變化，可以及時發(fā)現(xiàn)接點溫度超標(biāo)的情況，有效避免大部分電力事故的發(fā)生，對整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。電氣接點溫度檢測多采用紅外測溫、光纖測溫、感溫發(fā)光材料測溫、熱電偶測溫等方式，但都需要配合人工巡檢，受環(huán)境因素影響大，測量不*確，測量結(jié)果具有滯后性，不能實現(xiàn)實時監(jiān)控，存在很多弊端。如何方便、準(zhǔn)確、及時檢測各種環(huán)境下電氣接點的溫度已成為保障電力系統(tǒng)安全的重要課題。

1電氣接點測溫問題分析

1.1導(dǎo)致供電故障的原因

引發(fā)供電故障的原因諸多，比如風(fēng)雨雷電等自然環(huán)境影響，風(fēng)箏、旗桿、樹枝等異物觸碰導(dǎo)致接地、短路等。但主要原因在于電氣系統(tǒng)自身的問題，比如電阻過大、接頭質(zhì)量不過關(guān)、銜接不緊、物理老化等，導(dǎo)致電纜接頭、開關(guān)觸頭等電氣接點過熱、燒穿。在停送電過程中，電壓瞬時變化，電氣接點也非常容易出現(xiàn)問題。

1.2電氣接點測溫的重要性

電纜接頭、開關(guān)觸頭的質(zhì)量是否存在問題，是否發(fā)生老化、損壞，都應(yīng)在運行過程中及時發(fā)現(xiàn)，如果在運行過程中進(jìn)行實時測溫，發(fā)現(xiàn)溫度異常后及時處理排除事故隱患，可以有效降低電力設(shè)備事故發(fā)生的概率。

1.3電氣接點測溫難點

一個變電站至少有數(shù)千個電氣接點需要測溫，其分布比較分散，環(huán)境復(fù)雜，附近還可能有強電磁干擾，很難單純依靠人工進(jìn)行電氣接點測溫。大多數(shù)檢測儀器的準(zhǔn)確度、可靠性、測量范圍等都存在不足，且需要由人工配合，因此亟需找到一種可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程、準(zhǔn)確、實時、連續(xù)監(jiān)控電氣接點溫度的測溫方法。

2電氣接點測溫的方法

2.1紅外線測溫儀

紅外線測溫儀利用紅外線輻射原理工作，準(zhǔn)確度高，反應(yīng)時間短，不需要接觸測量。但是需要光學(xué)器件及人工干預(yù)、巡查，不能實現(xiàn)實時監(jiān)控，準(zhǔn)確性受氣候、溫度、距離變化影響大，具有局限性。

2.2溫感發(fā)光材料

溫感發(fā)光材料是一種特殊材料，隨著溫度的變化，發(fā)光材料顏色也隨之變化，將其涂布在電氣接點表面，可以大致確定溫度的范圍。這種方法測出的電氣接點溫度不準(zhǔn)，存在誤差，具有不確定性。

2.3光纖測溫系統(tǒng)

光纖測溫系統(tǒng)利用光纖傳感技術(shù)完成測溫，光纖傳感器以光為載體，通過光纖傳遞信息，外界環(huán)境因素影響幾乎可以忽略不計，準(zhǔn)度高，可以實時傳輸數(shù)據(jù)。但是光纖測溫系統(tǒng)不能將高壓電器與低壓環(huán)境相隔離，不符合高壓電氣儀表規(guī)范，在高壓電氣接點測溫過程中存在安全隱患。

2.4無線測溫系統(tǒng)

無線測溫系統(tǒng)采用無線射頻技術(shù)，是一款可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時在線測溫的系統(tǒng)，測溫*確、安全、可靠，不受環(huán)境影響，可用于高、中、低壓電氣接點的檢測，檢測范圍廣，檢測點分配便捷，可以集中收集數(shù)據(jù)，及時報警，消除電氣系統(tǒng)安全隱患?？稍跓o人值守的電站等場所推廣普及，準(zhǔn)度、可靠性、經(jīng)濟(jì)性相比其他方法更為優(yōu)異，受到了廣泛關(guān)注，具備良好的應(yīng)用前景。

3電氣接點無線測溫系統(tǒng)的組成及應(yīng)用

3.1概述

電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

3.2應(yīng)用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)*心、醫(yī)院、機(jī)場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.4系統(tǒng)功能

測溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

1）溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個測溫點的實時值，也可實現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。

2）溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。

3）運行報表：查詢及打印各測溫點某個時間的溫度數(shù)據(jù)。

4）實時告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。

5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析等。

3.5系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

名稱	外形	型號	參數(shù)說明
系統(tǒng)組態(tài)軟件		Acrel-2000/T	硬件：內(nèi)存4G，硬盤500G，以太網(wǎng)口。 顯示器：21寸，分辨率1280*1024。 操作系統(tǒng)：Windows764位簡體中文旗艦版。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協(xié)議：IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約
智能通信管理機(jī)		Anet-2E4SM	通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴(kuò)展。
無線測溫集中采集設(shè)備		Acrel-2000T/A	壁掛式安裝 標(biāo)配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm）
	Acrel-2000T/B	硬件：內(nèi)存4G，硬盤128G，以太網(wǎng)口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統(tǒng)：Windows7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務(wù)器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm)
顯示終端		ATP007 ATP010	DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口； 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。
	ARTM-Pn	面框96*96*17mm，深度65mm；開孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收60個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。
	ASD320 ASD300	面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；開孔220*165mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收12個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。
智能溫度巡檢儀		ARTM-8	開孔88*88mm嵌入式按照； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關(guān)柜電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫；
	ARTM-24	35MM導(dǎo)軌安裝； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場所測溫；
無線收發(fā)器		ATC450-C	可接收60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。
	ATC600	ATC600有兩種規(guī)格；ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳。
電池型無線測溫傳感器		ATE100M	電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。
	ATE200	電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。
	ATE200P	電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米,防護(hù)等級IP68；35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。
CT取電型無線測溫傳感器		ATE400	CT感應(yīng)取電，啟動電流≥5a；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz，空曠距離150米； 合金片固定、取電；三色外殼；25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。
有線溫度傳感器		PT100	用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系； 用于變壓器、電機(jī)繞組測溫時，建議變壓器或電機(jī)內(nèi)部預(yù)埋好Pt100
	NTC	用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系；

4電氣接點無線測溫系統(tǒng)的應(yīng)用效果

無線測溫系統(tǒng)無需人工巡檢、干預(yù)即可實現(xiàn)全天24h實時在線監(jiān)控，避免因發(fā)現(xiàn)故障不及時造成事故擴(kuò)大。采用絕緣安裝，無任何導(dǎo)線連接，對在線運行設(shè)備無任何影響。大幅度降低了現(xiàn)場設(shè)備巡查的工作量，并對安全狀況進(jìn)行提前預(yù)警，并通過后臺計算機(jī)輕松實現(xiàn)無人值守及故障查找。系統(tǒng)采用無線網(wǎng)絡(luò)的形式，無線信號匯集到控制室電腦，由電腦實時監(jiān)測各個溫度點的變化，實時監(jiān)測高低壓系統(tǒng)的發(fā)熱情況。將以前的被動檢修轉(zhuǎn)變成預(yù)判、計劃檢修，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對溫度的變化進(jìn)行分析，提前進(jìn)行檢修，維護(hù)設(shè)備，保證供電系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。

以動力廠制氧作業(yè)區(qū)配電室為例，在配電室的發(fā)電上網(wǎng)柜安裝1套無線測溫裝置，設(shè)定報警溫度為50℃。運行過程中發(fā)現(xiàn)隨著夏季室內(nèi)溫度升高，發(fā)電并網(wǎng)柜無線測溫裝置出現(xiàn)了超溫報警情況。檢修人員立即進(jìn)入現(xiàn)場，調(diào)取主控室溫度變化曲線，結(jié)合現(xiàn)場實際情況對線路、電流情況進(jìn)行排查分析。排查發(fā)現(xiàn)由于電流較大，母線銅牌不能承受長時間大電流運行，導(dǎo)致240柜靜觸頭溫度超溫，需要更換大容量真空斷路器，保證在夏季滿負(fù)荷運行時，線路溫度變化可控，消除超溫隱患。經(jīng)改造后，夏季線路運行溫度維持在45℃左右，可以有效預(yù)防斷路器故障及其他安全事故的發(fā)生，保障了制氧作業(yè)區(qū)電力設(shè)備長周期安全穩(wěn)定運行。

5結(jié)語

通過對電氣接點溫度的監(jiān)控可以及時發(fā)現(xiàn)接點存在的問題，避免大部分電力事故的發(fā)生，維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定。一般電氣接點測溫方法存在需人工干預(yù)、準(zhǔn)確度不高、不能實時監(jiān)控等弊端。無線測溫方法經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)功能齊全、準(zhǔn)確度高、自動化程度高，應(yīng)用于聯(lián)合特鋼公司高、中、低壓電氣接點溫度的檢測，實現(xiàn)了24h實時監(jiān)測控制，檢測范圍廣，檢測點分配便捷，可以集中收集數(shù)據(jù)，及時報警，消除電氣系統(tǒng)安全隱患。

審核編輯 黃宇