hth下载地址無線測溫產品在某風電場項目的超溫事故預警及分析

hth下载地址 陳聰

摘 要：作為(wei) 保證係統安全運行的重要設備的高壓開關(guan) 櫃裝置,其內(nei) 部導電連接處過熱會(hui) 導致電氣設備的損壞,更嚴(yan) 重的是可能還會(hui) 發生火災等嚴(yan) 重事故。因此,電力係統中電器設備安全運行的一個(ge) 重要課題就是對高壓開關(guan) 櫃實施在線監測。本文主要研究的是針對高壓開關(guan) 櫃接點的無線測溫技術,闡述了高壓開關(guan) 櫃在無線測溫的技術特點及工作原理，具有測量數據準確、可靠性高、絕緣性能好的特點,能很好的適應現場需求,可以在高壓開關(guan) 櫃中廣泛應用。同時介紹了在某風電場項目應用操控及無線測溫技術，並實現及時告警避免了嚴(yan) 重事故的發生。 

關(guan) 鍵詞：高壓開關(guan) 櫃；電氣接點；無線測溫

1 概述

我國電力係統的大規模發展，增加了高壓開關(guan) 櫃的運行壓力，隨著電網的改革與(yu) 建設，高壓開關(guan) 櫃的數量越來越多，增加了故障的發生機率。高壓開關(guan) 櫃內(nei) 存在的電氣連接點主要包括母線銅排連接點，手車動靜觸頭連接點以及銅排和電纜連接點，在這些點位需安裝溫度傳(chuan) 感器進行溫度測量。

溫度測量技術的選用：傳(chuan) 統的測溫方法包括通過熱電偶、熱電阻、半導體(ti) 溫度傳(chuan) 感器等測溫，溫度傳(chuan) 感器與(yu) 測溫儀(yi) 之間采用金屬導線傳(chuan) 輸溫度信號。電氣設備測溫檢測，由於(yu) 溫度傳(chuan) 感器直接安裝於(yu) 高壓接點/觸點上，其信號傳(chuan) 輸金屬導線的絕緣性能無法保證。 同時，對於(yu) 改造類項目實施難度較大，因此推薦采用無線測溫方法進行檢測。目前無線測溫方法包括電磁感應供電無線測溫、電池供電無線測溫方式及紅外在線測溫方式。紅外測溫需要鏡頭對準發熱點，塵土震動對其影響較大；有源無源測溫較合適，無需布線，易於(yu) 安裝，但有源測溫需要外供電池，受電池壽命影響，需要更換；電磁感應供電無線測溫具有測溫速度快、周期短、免維護、使用壽命長、故障率低等特點。

無線傳(chuan) 輸技術選用：無線通信是利用電磁波信號在自由空間中傳(chuan) 播的特性進行信息交換的一種通信方式，其中應用較為(wei) 廣泛及具有較好發展前景的短距離無線通信方式包括：Sub-1G技術、藍牙技術(Bluetooth)、工業(ye) 無線技術( WiFi)、超寬帶技術(UWB)、近場通信技術 (NFC)。藍牙技術(Bluetooth)屬於(yu) 一種超短距離的無線傳(chuan) 輸技術，傳(chuan) 輸距離10m範圍以內(nei) ，至高傳(chuan) 輸速率約1 Mb / s，其有效速率約為(wei) 723 kb / s；超寬帶技術 (UWB)傳(chuan) 輸速率一般結餘(yu) 53 ~ 480 Mb / s 傳(chuan) 輸距離小於(yu) 40 m；近場通信技術(NFC)適用於(yu) 近距離貼近操作。Sub-1G技術的主要特征包括：傳(chuan) 輸速率較低;通信距離較長；設備功耗很低，發射輸出僅(jin) 為(wei) 10dBm；通信組網簡潔。這些主要特征使Sub-1G 通信技術傳(chuan) 輸數據穩定可靠。

2 產品方案

某風電場項目的對傳(chuan) 感器要求如下：

1）非電池供電（采用感應取電方式供電）的無線溫度傳(chuan) 感器

2）無線頻率：470MHz；

3）啟動電流：≥5A； 

4）測溫範圍：-50 ℃～+125 ℃；

5）采樣頻率：15s；

6）發射頻率：15s；

7）精    度：±1℃；

8）工作溫度：-40 ℃～+85 ℃；

9）至大工作電流：一次額定電流 5000 A；

10）溫升要求：在額定工作條件下，裝置不應達到可能影響開關(guan) 櫃一次設備絕緣及被測點正常工作的溫度，裝置的電流互感器線圈通過1250 A，30 min，環境溫度為(wei) 20 ℃時，無線溫度傳(chuan) 感器表麵溫升不應超過10 K。

11）傳(chuan) 輸距離：空曠距離不大於(yu) 150米。

該項目的對智能操控及無線測溫一體(ti) 裝置要求如下：

1）一次動態模擬圖，斷路器分合位置動態顯示；接地開關(guan) 位置動態顯示；彈簧儲(chu) 能動態顯示；

2）兩(liang) 路溫濕度控製器功能，通訊線長4米6米，液晶顯示；

3）語音防誤提示功能，人體(ti) 紅外感應探頭；

4）加熱器斷線報警；

5）櫃內(nei) 照明操作；

6）（除PT櫃外）分合閘、儲(chu) 能、遠方/就地開關(guan) ；

7）高壓帶電顯示和閉鎖裝置；

8）RS485通訊功能，Modbus 通訊協議；

9）裝置工作電源應滿足交直流通用，支持AC/DC110、AC/DC220V自適應；

10）高壓斷路器觸頭6點測溫

根據上述要求，故此選擇hth下载地址的無線測溫產(chan) 品如下表。

3 項目現場應用

某風電場項目，對高壓櫃開關(guan) 櫃進行綜合監控，並對斷路器的觸頭進行溫度實時監測。在監測過程中，一台高壓櫃斷路器的下觸頭的C相電流溫度高達116.8℃，智能操控裝置及時進行了語音告警，並對該超溫告警進行事件記錄。同時，工作人員斷開高壓櫃斷路器，推出動觸頭後發現該相觸頭有損壞，事故原因為(wei) 斷路器觸頭接觸不良。由於(yu) hth下载地址的操控測溫裝置的及時告警，幫助現場及時排查問題避免了事故發生。

裝置告警界麵圖

現場斷路器事故圖片

4 開關櫃溫升原因分析

目前，電力係統內(nei) 部使用的開關(guan) 櫃，都要通過型式試驗對入網的開關(guan) 櫃進行處理，在溫升方麵，要求比較嚴(yan) 格。根據相關(guan) 理論進行分析可知，在實際運行過程中，通常情況下，負荷不會(hui) 達到開關(guan) 櫃的設計滿容量，更不會(hui) 引發開關(guan) 櫃的溫升問題。但是，實際情況並非如此。根據實際運行經驗可知，隨著負荷的不斷增加，使得開關(guan) 櫃的溫升迅速增加。當負荷超過開關(guan) 額定電流的75%時，在這種情況下，溫升尤為(wei) 明顯，此時早已不符合標準要求。當負荷比較低時，溫升現象不明顯。在實際運行中，與(yu) 試驗室測出的溫升數據相比，開關(guan) 櫃實際溫升水平普遍比較高，並且多數情況下，當溫升超標時，開關(guan) 櫃甚至遠沒有達到設計滿容量。對於(yu) 高壓開關(guan) 櫃來說，開關(guan) 觸頭、母排連接點的實際溫升，通常情況下總是高於(yu) 試驗數據，其原因主要表現為(wei) ：

1. 在試驗室完成型式試驗，測得相應的數據，在持續時間方麵，雖然達到了穩定溫升所需要的試驗時間，但現場環境複雜，加上試驗過程中，不具備溫升累積效應，不能等同現場長期運行並持續發熱的設備。

2. 不同金屬在膨脹效應方麵存在差異。鋼製螺栓的金屬膨脹係要比銅質、鋁質母線的金屬膨脹係數小得多，對於(yu) 螺栓型設備接頭來說表現得尤為(wei) 突出，在實際運行過程中，隨著負荷電流、溫度的變化，在膨脹、收縮程度方麵，由於(yu) 鋁、銅與(yu) 鐵之間存在一定的差異性，在一定程度上造成蠕變，也就是受應力作用的影響和製約，導致金屬緩慢發生塑性變形。實踐證明，當接頭處的運行溫度超過80℃時，因過熱使得接頭金屬發生膨脹，同時受各種因素的影響，進一步產(chan) 生微小的空隙，早成氧化腐蝕。當負荷電流減小溫度降低回到原來接觸位置時，由於(yu) 接觸麵氧化膜的覆蓋，造成接觸電阻變大，每次溫度變化的循環都會(hui) 使接頭的工作狀況進一步變壞，因而形成惡性循環。

3. 連接部位緊固螺栓壓力不合理。對於(yu) 導體(ti) 連接，在部分安裝、檢修人員意識中，在擰緊連接螺栓的過程中，認為(wei) 螺栓擰得越緊越好，實際並非如此。由於(yu) 鋁質母線的彈性係數較小，當螺母壓力達到臨(lin) 界值時，如果材料強度比較差，當繼續增加壓力時，將會(hui) 導致接觸麵變形隆起，使得接觸麵積進一步減少，使接觸電阻變大，進而影響導體(ti) 的接觸效果。

4. 由於(yu) 導體(ti) 原材料純度不夠，造成導體(ti) 材料電導率不滿足要求。

5. 其它因素，例如在加工、連接、安裝母線過程中，對母線接觸表麵處理不到位、不夠平整，進而減少有效接觸麵積，使接觸電阻變大而產(chan) 生發熱。

以上的情況都會(hui) 造成高壓開關(guan) 櫃的溫升異常，所以加強對運行開關(guan) 設備溫升的監視，發現問題及時采取措施就變得非常必要。

5 結束語

近幾年隨，著人們(men) 對供電質量要求逐漸提高，高壓開關(guan) 櫃作為(wei) 配電係統中的重要環節，其本身的安全性、經濟性也受到了人們(men) 的重視。本文介紹的hth下载地址無線測溫產(chan) 品針對高壓開關(guan) 櫃內(nei) 重要電氣節點的溫度進行監測，防止在運行過程中因設備受環境汙染，設備長期運行，嚴(yan) 重超載運行，觸點氧化，接觸不良等原因造成接點接觸電阻過大而發熱成為(wei) 隱患，提升設備安全保障。hth下载地址智能操控區別於(yu) 由幾個(ge) 獨立的電子裝置分別實現帶來的集成度低，配線複雜，可靠性差的缺點，實現大大提高開關(guan) 櫃操控的集成度和智能化程度，對溫度進行在線監測，通過溫升、突變、高溫和超溫等告警機製及時、持續、準確反映設備運行狀態，避免安全事故的發生，降低設備事故率。

參考文獻

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