摘 要：本文重點介紹由于電氣設備運行時間較長、超負荷運行、材料受污染等因素導致的設備發(fā)熱時，設備溫度升 高，會引發(fā)嚴重后果，無線測溫裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣設備的實時監(jiān)測，并且能夠做到及時發(fā)現(xiàn)、及時解決，將各種設備事故隱患消滅在初期，尤其對設備的接頭過熱現(xiàn)象更為有效，以保證電廠供電的安全、正常進行。

關(guān)鍵詞：智能無線測溫技術(shù)；大型電廠；研究；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.130

1 傳統(tǒng)測溫方式

我國電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的溫度測量方法在應用的過程中有著一定的局限性，如傳統(tǒng)紅外線溫度測溫儀對電氣設備的監(jiān)測時，不能實現(xiàn)對開關(guān)內(nèi)部進行監(jiān)測，無法實現(xiàn)實時監(jiān)測；對于溫度貼片測量儀的使用，由于在出線室的后面有觀察窗，只能在接點監(jiān)測過程中觀察電纜的接頭是否有溫度的變化，無法對斷路器的街頭溫度進行實時觀察，貼片在使用的過程中需要觀察顏色的變化，無法實現(xiàn)在線監(jiān)測及預警等。

事故案例：某供電局局110kV變電站2號主變差動保護動作，三側(cè)開關(guān)跳閘。

事故原因是2號主變10kv側(cè)閘刀接觸面，鍍銀層沒有達到標準厚度，觸點壓力不足，造成動靜觸頭接觸不良，引起發(fā)熱，發(fā)熱加重使彈簧失效，最后形成靜觸頭片熔化、墜落，造成單相短路，進而引發(fā)相間短路，釀成事故。事故暴露出的問題是閘刀質(zhì)量差、開關(guān)柜沒有觀察窗，無法觀察到閘刀運行工況。（如圖1）

以上事故案例都是在電力設備運行過程中沒有進行全天候在線實時監(jiān)控所導致的，在電廠龐大的電力設備運行過程中如采用非接觸式無源、高精度紅外傳感技術(shù)進行溫度監(jiān)測就能夠有效彌補上述存在的不足，對于設備的維護人員的巡檢工作帶來極大的方便。

2 無線測溫技術(shù)的研究

2.1 無線監(jiān)測系統(tǒng)的研究

無線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。（見圖2）

無線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括測溫數(shù)據(jù)采集、通信終端和通信管理三個主要部分構(gòu)成。

測溫數(shù)據(jù)采集是基于感應式原理，對電能的獲取，并通過傳感器實現(xiàn)對重要部位溫度的測量，當溫度的信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊時，就可以對設備進行溫度的實時監(jiān)測，監(jiān)測點主要在開關(guān)與母線接點等關(guān)鍵部位。

通信終端對測溫終端發(fā)出命令，將溫度值等信息傳輸?shù)綗o線通信的主要管理部位。

通信終端是其他兩個部分的進行交換的主要機構(gòu)，能夠通過對信息的收集再經(jīng)過無線將信息發(fā)送至測溫現(xiàn)場顯示終端，受到數(shù)據(jù)后再轉(zhuǎn)發(fā)給通信管理，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，也保證了數(shù)據(jù)的完整與可靠。

2.2 無線監(jiān)測系統(tǒng)的功能

（1）在發(fā)電廠設備的內(nèi)部，安裝一種傳感器，主要是非接觸式并且無源高精度的紅外傳感器，例如變壓器、開關(guān)柜以及封閉母線等等，進而實現(xiàn)對非接觸式的系統(tǒng)溫度采集。

（2）智能無線監(jiān)測系統(tǒng)的電纜及其附件的溫度測量是通過光線傳感器的作用進行的。

（3）通過無線監(jiān)測系統(tǒng)中的硬件與軟件設備能夠?qū)崿F(xiàn)對設備溫度的實時監(jiān)測。

（4）對無線監(jiān)測系統(tǒng)的后臺進行實時監(jiān)測并且要對趨勢進行分析，能夠?qū)﹄姎庠O備的隱患做到及時的發(fā)現(xiàn)與預防，進而能夠?qū)崿F(xiàn)在故障出現(xiàn)前對問題進行解決，及時扼殺電氣設備故障的萌芽。

2.3 無線監(jiān)測系統(tǒng)的特點

（1）無線監(jiān)測系統(tǒng)采用的一般都是本安型的傳感器，這樣的傳感器用起來比較安全、可靠，不會使電氣設備遭到破壞，也不會受到電力電壓的等級影響，使用起來沒有電壓等級的限制。

（2）無線監(jiān)測系統(tǒng)的在計算過程中，計算方法的應用比較科學，對于系統(tǒng)的溫度與溫升能夠做出判斷與分析，進而對故障進行準確的預警。

（3）當電廠中的發(fā)電設備受到溫度影響時，無線監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效的進行分析和預測。設備溫度過高的主要原因是流經(jīng)電流在接點耗損進而釋放出一定的熱能，流經(jīng)電流損耗越多釋放的熱量越大，電廠設備溫度也就越高，因此出現(xiàn)故障的幾率就會增大。

（4）對電廠發(fā)電設備的溫度進行實時監(jiān)測能夠?qū)崿F(xiàn)故障的早發(fā)現(xiàn)、早處理，進而能夠提前預測出事故的類型，做好防護工作。

（5）當大型電廠的設備出現(xiàn)故障時，無線監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時做出警報，并對故障的位置進行準確定位，以便維修人員及時對故障進行檢修。

3 無線測溫技術(shù)在電廠的應用

3.1 無線測溫技術(shù)的測溫方法

這種無線測溫法對于電力系統(tǒng)的適應程度還需要通過實際的測量得出結(jié)論，可以通過對設備的精度、穩(wěn)定度等方面進行分析，具體如下：

對于高壓的電氣設備進行溫度測量時，需要對其精度進行測量。以紅外線測溫法為例，這種方法的測量范圍比較寬廣，但是精度卻比較差，同時穩(wěn)定性也比較差，主要是由于紅外線的信號比較弱，進程在對其進行輻射聚焦過程中就會需要更精確，但這在實際應用中卻比較難實現(xiàn)。除此之外，溫度的補償方面也會影響精度，各個高壓觸點的輻射率是不同的，由于輻射的路徑是不同的，同時也會出現(xiàn)一定的大氣衰減，也就使得測量的穩(wěn)定性較差，但是經(jīng)過熟練的操作人員對溫度的測量，也能對溫度實行初步的測量。

3.2 無線測溫技術(shù)的測量安裝點研究

測溫的方法有兩種分別為接觸式與非接觸式，第一種的測量原理就是利用元件與被測設備間的熱量交換，實現(xiàn)熱平衡，完成對電力設備中的重要部位進行測量。由于在測量的同時也會出現(xiàn)熱量的向外傳導，因此測量結(jié)果也會存在一定的誤差。

運用接觸式測量方法對設備溫度進行測量時，由于對象是不同的，而且會有很多因素導致誤差出現(xiàn)，上文提到的兩點都是比較常見的，但是也要結(jié)合實際進行分析，而且有的誤差是可以通過計算進行修正的，但是有的就不能，只能通過實驗的方法對數(shù)值進行估計。另外，在接觸法測量過程中，也要對元件的接觸點進行關(guān)注，防止對測量的溫度準確性產(chǎn)生影響。

3.3 無線溫度監(jiān)測裝置關(guān)鍵技術(shù)的應用

（1）等電位技術(shù)，將設備的溫度測量裝置在開關(guān)、母線接點等部位進行安裝，對數(shù)據(jù)進行采集和傳輸要保持等電位的狀態(tài)，這樣能夠有效解決終端絕緣和耐壓的問題；

（2）抗電磁干擾技術(shù)，等電位的溫度測量探頭都是采用的封閉外殼材料，并且將傳感器等模塊安裝在設備內(nèi)部；

（3）電源無源技術(shù)，將電力設備的供電切斷，并且實現(xiàn)供電的方式，對電路進行引入，進而能夠保證測量溫度的可靠性。

（4）安全措施，電氣設備的溫度測量技術(shù)在進行設備安裝時要實行電氣設備的絕緣保護工作，以確保設備的無線終端以及整個設備能夠正常的運行。

3.4 無線測溫技術(shù)的應用實例

在煉鋼的齒輪箱內(nèi)應用這種技術(shù)進行溫度測量，當將設備放置在冷軋卷上時，就會出現(xiàn)高溫潤滑的失效現(xiàn)象，進而使得設備出現(xiàn)故障，這時在對溫度進行測量就能夠有效的對故障隱患進行排查，進而防止設備事故的發(fā)生，以確保大型電廠內(nèi)部的生產(chǎn)安全。

4 總結(jié)

在我國的大型電廠中，由于傳統(tǒng)的測溫方的局限性，已經(jīng)出現(xiàn)過多次事故，因此對智能無線監(jiān)測技術(shù)的應用，能夠大大改善設備的溫度測量工作，為設備事故的預防和排查，帶來了十分重要的意義，保證了我國電廠的正常與安全運行。

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作者簡介：王海峰（1982-），遼寧葫蘆島人，學士，工程師，主要從事繼電保護工作。endprint