关键词：10kV高压开关柜；电气设备；在线测温系统
1 10kV高压开关柜在线测温的重要意义
在电力系统中，系统负荷分配的重要电气设备就是高压开关柜。有时候，高压开关柜长期长期使用，并且受到柜内接点材质不良、插头位置不当、动静触指弹簧没有严密接触等因素的影响，就会导致开关柜温度变高，容易出现安全事故。某电网公司在2013~2014年这段时间内，高压开关柜事故出现6起，在这6起事故中，由于发热原因所引发的有3起，占事故总数的一半，同时，3起事故导致了主变压调压器跳闸以及母线失压，这种情况，不仅容易使开关柜内的相关电气设备损坏，而且还会使大范围停电，对企业和居民产生了较大的影响。所以我们要避免这种情况的发生，一定要采用相关技术手段，保障高压开关柜能够稳定运行。现阶段，高压开关柜一般都是金属密封结构，这能对开关柜安全进行有效的保证，减少不必要的伤害。所以，以往的测温方法已经不能用于现在的开关柜结构。尤其是ZS1铠装式金属封闭开关设备，绝缘材料对导电位置产生了极大的干扰，导致以往的红外测温手段不能准对内部设备的温度进行测量。所以，在10kV高压开关柜中要使用开关柜内部测量的方法，对柜内元件进行实时监测，以便及时发现温度过高的情况，也能更及时的对其进行处理，从根本上避免安全事故的发生。
2 10kV开关柜无源无线测温系统框架分析
本系统拟定采用多变电站应用，高压设备无源无线温度实时监测和预警系统主要由采集设备结合变电站监控保护综合自动化系统的方式，在高压室中的每个封闭式开关柜内安装无源无线温度传感采集设备，主要包含9个无源无线温度传感器（感温装置）和1个无线测温终端机（终端设备）。其中9个传感器分别安装在易发热的接触点位置，如出线接头、梅花触头、母排等，终端机安装在开关柜内的低压室内，终端机收集的数据可以通过485通信线发送至变电站监控保护综合自动化系统，通过该系统用来显示并处理各变电站内高压设备的温度数据。如有需要，各区域的变电站监控保护综合自动化系统还可将温度信号发送至公司能源调度中心。变电站监控保护综合自动化系统显示出的数据为点检人员提供准确的温度信息，方便及时作出安排处理。铠装开关柜电气设备无源无线测温系统主要实现温度的实时监测，能够实现预警和报警双重设置，防范于未然，操作简单合理，数据显示丰富全面，其以下功能主要通过采集设备结合变电站监控保护综合自动化系统来实现：
（1）可以全天候监测高压开关柜的温度变化，及时作出缺陷判断。
（2）可以保存电气设备的历史温度值，方便后期对比和判断。
（3）可以进行温度数据的统计分析并绘制图表，方便查看。
（4）可以对温度值进行高温预警，防范监测。
3 无源无线温度监测的应用
3.1 总体工程应用思路
本文设计的无线温度监测系统将直接采用温度传感器去采集关键设备上的温度，并通过无线网络传递给系统的核心部件。将这些核心部件的温度收集完成后，系统设定算法对温度数据进行统计分析，并按照各个零部件预设的温度设置实时报警等功能。最终，系统将分析得出的相关结论传递给点检部门，该部门将根据系统传递的结果进行综合分析，并且制定设备运维管理措施，减少设备故障次数和时间，提高配电运行效率。
3.2 前期工程安装
开关站总共有6个开关柜，本次设计的无线温度监测系统包括两部分，一部分为传感器，每个开关柜设有9个温控监测点，合计54个温度传感器，温度监测装置6台。将前期施工流程划分为7个步骤，如表2所示，从施工前的碰头会开始，到前期准备工作、安装、调试、测试、到竣工验收，都有较为明确的施工标准，以确保无源无线温度检测系统安装完成。
4 效益分析
（1）无源无线测温系统的投入使用，可以对开关柜的温度进行7*24h不间断的实时监测，及时发送准确的监测数据，防止因为电气设备温度过高而造成电网故障。另外，该系统提供实时报警功能，可以实现防范于未然，避免不可预估的损失产生。
（2）无源无线测温系统的使用将之前的“被动检修”改变成为“主动检修”。可以为状态检修提供事前的数据准备，不断提高电网的安全运行水平和供电可靠性。当前公司已经对部分变电站的开关柜进行温度在线监测，实现对“状态检修”提供科学的数据支撑和依据。通过该系统的投入使用也可以提高巡检效率，减少运维人员工作量，提升供电运行效率。
（3）本系统投入运行后，就可以不用安排检修人员进行定期现场维护，并且能够实时了解设备运行温度，发现温度变化即刻预警，可以减少设备运行故障发生次数和时间，提高供电质量，为企业创造更多的经济效益，也能够保证用电设备的正常运转。假设本系统投入使用后，每年减少1次停电检修，检修时间为12h，发电机额定功率18MW，则本项目每年可以多供电18MW*12h=216MWh，以每kWh电量价值0.6元计算，可为企业多创造效益约13万元，刚才计算的仅仅是本系统带来的经济效益。在实际生活生产过程中，本系统还能够减少停电次数，提高供电质量，为企业赢得较好的口碑和效益。
5 结语
随着新技术的不断研究与开发，智能化自动变电站中10kV高压开关柜的安全性也得到了保证，智能化变电站电气设备状态也被逐渐应用到工作中，进而，10kV高压开关柜的在线测温技术也将更好更快的发展。
参考文献：
[1]李春曦，王佳，叶学民，等.我国新能源发展现状及前景[J].电力科学与工程，2012，28（4）：1-8.
[2]许超.电能质量参数在线智能监控系统的研究与设计[D].淮南：安徽理工大学，2015．
[3]成永红，陈玉，陈小林.测控技术在电力设备在线检测应用[M].北京：中国电力出版社，2007.
[4]王小华，苏彪，荣命哲，等．高压开关柜在线测温设备研制[J]．高压电器，2009（02）：45~46.
论文作者:陈斌
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
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