高壓開關(guān)柜為什么要測(cè)溫

作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一,起著開斷和關(guān)合電力線路、線路故障保護(hù)、監(jiān)測(cè)運(yùn)行電量數(shù)據(jù)等重要作用,并以其安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、易操作等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于開關(guān)站、小區(qū)配電室、變電站內(nèi)。高壓開關(guān)柜一般工作在高電壓、大電流和強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中,溫升是其重要參數(shù),因而對(duì)其溫度進(jìn)行在線監(jiān)控能夠避免其運(yùn)行于故障狀態(tài),從而保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

高壓開關(guān)柜光纖測(cè)溫

高壓開關(guān)柜測(cè)溫和光纖測(cè)溫技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,熒光光纖測(cè)溫原理,提出了基于熒光光纖測(cè)溫法的高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。該方案可有效克服紅外輻射測(cè)溫法應(yīng)用于高壓開關(guān)柜溫度測(cè)量時(shí)的局限性以及無(wú)線傳感器測(cè)溫法存在的供電難題。在此基礎(chǔ)上,本文詳細(xì)介紹了基于熒光光纖測(cè)溫的高壓開關(guān)柜測(cè)溫系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)過(guò)程,根據(jù)系統(tǒng)功能完成了相應(yīng)的系統(tǒng)軟件的開發(fā)。最后,為驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的基于熒光光纖測(cè)溫法的高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性及實(shí)時(shí)性,建立了實(shí)驗(yàn)室條件下的測(cè)試平臺(tái),測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)地反映高壓開關(guān)柜溫度的變化情況,實(shí)現(xiàn)過(guò)熱報(bào)警和故障預(yù)警,從而保證了電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

高壓開關(guān)柜通常處于高電壓、大電流和強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境中,強(qiáng)電磁噪聲和高壓絕緣問(wèn)題是無(wú)法避免的,故在實(shí)際高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)中,監(jiān)測(cè)儀器與監(jiān)測(cè)對(duì)象之間必須采取電壓隔離措施,該做法必然給測(cè)試信號(hào)的有效傳遞帶來(lái)較大困難。因此傳統(tǒng)的測(cè)溫方法(熱電阻測(cè)溫、熱電偶測(cè)溫)尚未應(yīng)用到高壓開關(guān)柜中。目前,國(guó)內(nèi)外在高壓開關(guān)柜測(cè)溫方面主要采用紅外測(cè)溫法、無(wú)線傳感器測(cè)溫法和光纖測(cè)溫法。

紅外測(cè)溫系統(tǒng)的原理和缺點(diǎn)

紅外測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)溫原理是將物體發(fā)射的紅外線所具有的福射能轉(zhuǎn)變成電信號(hào),紅外能的大小與物體本身的溫度相對(duì)應(yīng),根據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的大小確定物體的溫度。電力系統(tǒng)設(shè)備探測(cè)診斷用的紅外測(cè)溫系統(tǒng),明顯減少了電力系統(tǒng)設(shè)備的過(guò)熱故障發(fā)生次數(shù)。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,由于紅外測(cè)溫系統(tǒng)本身距離系數(shù)的限制而存在很大的局限性,而且不具備掃描功能,從而使得紅外測(cè)溫系統(tǒng)無(wú)法直接解決電力系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)問(wèn)題,故未得到推廣使用。

無(wú)線測(cè)溫的原理和缺點(diǎn)

無(wú)線傳感器測(cè)溫法是將測(cè)溫探頭安裝在高壓開關(guān)柜內(nèi)的觸頭上,采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式將溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到位于監(jiān)控中心的后臺(tái)界面進(jìn)行顯示,該方式避免了傳統(tǒng)接觸式測(cè)溫方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)高壓隔離的弊端,但需要解決傳感器自身供電的問(wèn)題。無(wú)線傳感器電源通常釆用高壓感應(yīng)取電或電池供電。高壓感應(yīng)取電是利用安裝在高壓開關(guān)柜內(nèi)觸頭上的電流互感器及整流濾波穩(wěn)壓電路為傳感器供電,產(chǎn)生的電能受一次側(cè)工作電流的影響,電路設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)存在較大困難,而且當(dāng)一次側(cè)電流過(guò)小時(shí)會(huì)導(dǎo)致傳感器無(wú)法工作;反之,若一次側(cè)電流過(guò)大則會(huì)使電源承受很大的過(guò)載。雖然電池供電可避免高壓感應(yīng)取電所帶來(lái)的電路不穩(wěn)定及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)較困難的問(wèn)題,但其容量有限,通常為降低功耗要使傳感器間歇工作,故無(wú)法實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)柜內(nèi)觸頭溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),且周期性維護(hù)較困難。

光纖測(cè)溫的特點(diǎn)

采用光纖傳感器測(cè)溫法進(jìn)行高壓開關(guān)柜測(cè)溫,因光纖具有良好的電絕緣特性和抗電磁干擾能力,可直接將探頭埋設(shè)在高壓開關(guān)柜內(nèi)觸頭上,無(wú)需供電,具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便,安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。