摘要：在变配电所中开关柜的许多运行工况状态参数很难自动采集，需要进行人工巡检，如：开关柜母线、触头温度等。然而常规的人工巡检方式，巡检人员需要带着宽大且内容较多的报表在现场逐一进行抄表，不仅抄表效率较低，工作量较大，同时数据不便于保存和统计分析，故障隐患很难及时发现。开关柜运行在线监测系统，为现代自动化管理应用系统。可同时读多卡等功能特性，为开关柜设备的状态检修，提高了安全、可靠、便捷、准确、实时的动态数据信息，规范了开关柜设备巡检和状态检修管理，及时准确掌握开关柜运行工况，确保了开关柜安全可靠、节能经济的高效稳定运行。
关键词：变压器开关柜；运行故障；检测系统；分析
1变压器开关柜运行监测系统功能特点分析
在变电站中置开关柜内部署安装监测设备，并在对应间隔加装排风除湿装置，在开关室房间内部署安装声光报警器，当温湿度超标时启动报警，温湿度传感器、声光报警器等连接到报警控制器，所有设备通过内部网络传输到后端平台。触发报警信息可通过短信网关给相关负责人发送短信。
针对GIS设备室风机需要现场人为启动的现状，通过增加设备及软件开发，实现远程启动风机，具体操作为操作人员在办公室远程操作风机的开合，当工作人员到达现场时，风机已经工作一段时间，提前将潜在的有害气体排出室外，达到节省时间，提高工作效率的目的。
1.1 3D沉浸再现变电站场景
系统直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景，直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接，直观显示开关柜的位置、外观，直观显示安防设备的现场安装位置，如风机等设备。
1.2环境监控系统
温度实时数据及历史数据、湿度实时数据及历史数据和风扇实时状态，在实景场景视图中，鼠标靠近开关柜，显示柜内温湿度实时数据，数据面板逼真展示柜内风扇状态，静止或旋转。
1.3温度智能告警
配置温度告警阈值，当柜内温度超过阈值，平台会自动告警，并通过短信方式发送给相关人员，同时柜内风扇自动开启。
1.4远程控制GIS设备室风机启动/关停
点击GIS设备室控制面板，可远程控制风机的启动/关停，场景中逼真地展现风机位置及状态。
2变压器开关柜监测系统关键技术研究
2.1高压隔离研究
实现高压设备在线监测，首先要解决高压隔离问题。一般来说，解决这个问题有两个途径：一是通过空间隔离，另一是通过光纤隔离。空间隔离，采用红外光线进行信号传送，它具有隔离彻底、结构简单、抗干扰能力强、工作可靠等特点。而通过光纤隔离存在着沿面放电问题，需要有较长的沿面爬电距离。
2.2抗干扰措施
高压开关柜运行在高电压、大电流的状态，系统事故瞬间还出现强烈的电磁暂态过程，这些都产生强电场、磁场及强电磁干扰，这对于微电子系统及微弱信号处理非常不利。为消除这些干扰，同时采用软、硬件抗干扰措施，在软件设计上应用数字编码、解码技术，剔除干扰信号；在硬件上采用金属屏蔽，加强各级滤波消除高频干扰。另外为消除随机干扰，利用触头温度变化相对缓慢的特点，对检测点信号反复接收，多次采集，排除异常数据以保证数据可靠，通过以上综合措施，整机有了较好的抗干扰能力，测量数据稳定可靠。
2.3供电方式研究
使用一种本安型的红外传感器，无需内置电池，也无需外接电源，从根本上解决了传感器供电方式选取不当而产生的种种问题。
2.4系统主要特点
（1）利用红外传感器测温，不接触被测物体，不破坏设备原有的属性；
（2）采用高精度的数据采集装置，就地功能强大，并可兼容多种输入信号；
（3）点面结合，全面监测
（4）判据科学，报警准确；
（5）通过对温度的监测实现对设备运行状态的监测，并且是的被动的检修模式提升至主动检修；
3变压器开关柜系统构成和功能
RIDS型电气设备在线温度监测系统由主站监测管理系统、通讯网络和监测终端三部分构成。
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3.1主站监测管理系统
位于变电站管理处，是整个监控系统的操作、处理、统计、分析和监管的中心；
3.2通讯网络
由网络接口和转换设备及通讯链路构成，是整个系统的“脉络”，主要负责数据的传送和转发。
3.3监测终端
包括红外传感器和数据采集装置。
红外传感器采集设备温度并通过专用屏蔽电缆上送至数据采集装置；
数据采集装置负责温度数据接收和转发，其信号以RS485接口通过网络设备接入主站；
3.3.1红外传感器
由光学系统、探测单元和信号处理三部分组成的。
光学系统的主要作用是收集被测目标的辐射功率，并使其会聚到探测器上。
探测单元的作用是将接收到的红外辐射转换为电信号输出。
电信号处理部分的作用主要是对探测的微弱信号进行放大，以达到显示或记录被测温度的目的。
3.3.2数据采集装置
即巡检仪，其基本功能包括模拟量输入，输出；开关量输入、输出；参数存储；数据记录。所有的这些功能单元都能通过不同的命令与计算机进行数据传送，计算机也能通过控制权转移的方法直接操作仪表的模拟量输出和开关量输出，由于仪表内部有独立的输出缓冲区和计算机控制输出缓冲区，因而可实现控制的无扰动的切换。
3.4软件功能
3.4.1前置机（SysFeed）
（1）选择通讯端口，与设备通讯，接受实时数据。
（2）显示各通讯端口的通讯状态。
（3）处理接收到的数据，并显示在界面上。
（4）将采集到的毫伏信号通过查询已制定的Excell表格文件获取对应的温度值。
（5）将温度数据及相应信息发送给用户界面程序 （使用Socket通讯）。
（6）将采集到的实时数据通过Modem发送给远程调度中心 （使用串口通讯）。
（7）设置设备的参数，如设备的打印设置
3.4.2系统参数配置（SysConfig）
（1）数据库总体设计。
（2）站添加删除修改操作，设置通道数。
（3）通道添加删除修改操作。
（4）通道设置，设置各通道名称及其上限报警值和变化报警值。
3.4.3接线图配置 （ChartConfig）
（1）读入已经绘制好的JPG格式的图形文件或从读入系统数据库中已存在的图形，并显示。
（2）在接线图中编辑欲显示的实时量的名称及位置，位置以虚线矩形框显示。
（3）对绘制的矩形框作删除对齐等操作。
（4）设置矩形框的背景色等。
结语
随着越来越多的无人值守变电站的投入运行，对供电可靠性和电网异常、发生事故时的应急响应和处理速度的要求不断提高，要解决人力不能超越的问题就必须深化并保证信息的采集和处理。本文中设计的开关柜温度在线监测系统，可实时检测到开关柜内的高温缺陷，提前发现事故隐患并进行消缺，降低了设备故障率，提高了设备运行的安全性、可靠性。该系统为设备的状态检修提供了科学依据，促进了智能化开关柜及电网遥感、遥测等现代化技术的完善与发展。
参考文献
[1]韩玉兰，芦兴，路灿，田竞.高压开关柜隔离触头温度红外检测系统的研制[J].高压电器，2012，44（6）：578-581.
[2]郭文元，雷颖，高良玉.高压电气设备中导电连接处温度的状态监测[J].高电压技术，2016，22（3）：33-35.
[3]杨武，王小华，荣命哲，贾申利.基于红外测温技术的高压电力设备温度在线监测传感器的研究[J].中国电机工程学报，2012，22（9）：113-117.
论文作者:王晨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
标签：开关柜论文; 设备论文; 温度论文; 数据论文; 柜内论文; 在线论文; 风机论文; 《电力设备》2017年第14期论文;