KYN28-12铠装式封闭高压开关柜电气设备在线测温系统应用研究

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.25.024
KYN28-12铠装式封闭高压开关柜电气设备
在线测温系统应用研究
①
许祥希 冯亦佳
(国网浙江乐清市供电有限公司 浙江乐清 325600)
摘 要：近年来，由于开关柜温度的升高而引发的停电事故不断增加，加强开关柜温度的在线实时温度监控显得特别重要。

该文研制了一款用于KYN28-12铠装式封闭高压开关柜的温度进行密切监测的系统，能够实时监控温度变化情况，确保设备可靠运行。

还可以实现自动化、无人化、实时化的远程监控，减少人力、物力的消耗，在实践中具有十分重要的意义。

关键词：无线测温 在线监测 开关柜中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)09(a)-0024-02
①作者简介：许祥希（1986—），男，汉族，浙江温州人，本科，中级工程师，研究方向：电气工程。

冯亦佳（1986—），男，汉族，浙江温州人，本科，中级工程师，研究方向：电气工程。

随着人们生活水平的不断提高，用电量逐年增加，而电力系统的安全、稳定运行已经成为了各个输配电公司控制的重点，也是确保电力系统正常运转的重要基础。

在电力系统中，封闭式10kV高压开关柜因载流负荷过大引起设备事故严重影响着电网系统的正常运行，加强高压开关柜温度实时监控显得尤为重要。

所谓变电站设备温度监控是指通过探测器及温度控制装置，监控开关柜内重要设备的温度，检修人员能够第一时间了解设备的温度状态，极大地减少变电站事故的发生，防患于未然。

通过无线测温装置可以提前做好应急预案，让工作人员及时了解设备运行的温度，减少设备运行的风险，提高设备运行效率。

另外，还可以实现自动化、无人化、实时化的远程监控，减少人力、物力的消耗，具有十分重要的意义。

因此，该文试图设计一套KYN28-12铠装式封闭高压开关柜电气设备在线测温系统，该系统能够有效监控载流所引发的温升故障，保证电力设备的可靠运转，减少电力设备的维修次数，提高设备的运行效率，实现自动化、可靠话的自动化运营。

1 开关柜在运行中的发热问题
封闭式高压开关柜的一次部分由3个空间构成，断路
器机构、母线、出线接头分别位于这3个空间内，相互隔绝独立。

按照设计制造以及安全运行规程要求，“除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室呈封闭状态。

”因此，造成电气设备发热的原因很多，如果运行维护不当，没有采取有效措施，运行过程中未能及时发现温度升高，则很有可能引起设备事故。

过去，基于电气设备的发展，测温工作基本针对于室外敞开式设备，多种红
外测温及成像工具的研发已经非常成熟，测温均能取得不
错的效果，工作人员得以及时发现并消除过热问题。

但封闭式高压开关内设备的测温问题一直是困扰电力检修工作的重要内容，设备的安全稳定运行得不到保障，成为运行维护工作中常常出现的盲区。

2 开关柜测温在线监测系统的组成
开关柜测温总体框架包括变电站、传感器、终端机、站内监控端等若干个部分组成。

其中，传感器是用于搜集各个主要设备的温度，该系统拟定在每个开关柜安装6个传感器，分别在A、B、C三相进线和A、B、C三相出线；终端机是用于收集6个探头的温度，并且实时通过485总线传递给站内监控端；站内监控端预装了监控端软件，可以实时写入各个传感器的温度，并且根据系统预设的温度提供升温报警、温度查询等功能。

3 抗干扰技术应用研究及改进措施
电磁干扰可以分为内部干扰和外部干扰两种干扰源，但是，高压开关柜常年封闭在金属柜体中，外部干扰源很难进入到高压开关柜中，可以起到电磁干扰保护作用。

因而，本文探讨的抗干扰技术针对的是高压开关柜内部的抗干扰措施。

当前，抗干扰技术主要是通过阻止干扰源、传播途径和电磁敏感设备三大要素，从而实现电磁干扰的阻断。

但是，高压开关柜大多处在高电压、大电流的状态下，可能还会存在较强瞬间较强的电池干扰，产生强烈的电磁波，从而影响高压开关柜内的温度，甚至对测温系统造成严重的影响。

表1 磁兼容性能试验结果
试验内容试验电压/kV
依据标准
试验等级
试验结果
静电放电接触放电8GB/T17626.2-20064系统正常工作，通过试验空气放电15GB/T17626.2-20064系统正常工作，通过试验电快速瞬变脉冲群
电源回路4GB/T17626.2-20084系统正常工作，通过试验信号数据回路2GB/T17626.2-20084系统正常工作，通过试验浪涌
开放电压4
GB/T17626.2-2008
4
系统正常工作，通过试验
（下转26页)
3.3 仪器判定法
电气设备的内部结构随着水电站电气设备的种类的不断扩大而慢慢的趋于繁杂化。

因此，电气设备故障的类型也逐渐增多。

针对设备隐性故障运用仪器判定法来实施检测，先前较为传统电气设备故障判断的方式，仅仅只是将一部分现行的故障判断处理。

目前，在电气设备故障检测之中已经大范围的运用智能化检测仪器，既可以有效地确保故障检测数据的安全可靠性，还可以从根本之上来加大电气设备故障检测的质量。

4 提高水电站电气设备的检修技术及其维护水平的有效途径
4.1 发展检修技术，更新检修模式
水电站供电的基础设备就是水电站电气设备。

所以，电气设备维修要对故障进行及时排查和维修，这就离不开电气设备维修，以保障供电工作的顺利进行，从而保证电气设备的安全。

水电站应不断发展检修技术，更新创新检修模式，积极迎接时代进步带来的模式和技术上的革新。

信息化的趋势随着计算机在社会生产中的普遍应用和科学技术的高速发展，已经不可阻挡。

水电站电气设备检修工作也应该将计算机应用到电气设备维修中，紧跟时代大潮，为了实现对电气设备的随时监管，构建一个全面的电气设备维修系统而充分利用信息化的管理方式。

对应的报警维修系统在电气设备一旦出现故障时会及时反馈，精准定位，不仅可以充分保证水电站电气设备的安全，还能大大提高工作效率，并在很大程度上减轻工作人员的负担。

4.2 完善电气设备管理制度
完善的管理制度对于水电站电气设备来说至关重要。

对设备管理工作进行合理分配，使工作人员明确自己的工作内容和任务是建立并完善水电站的电气设备管理制度首先要做的。

对于工作人员的日常工作，水电站中相关的管理部门也要进行合理的监察。

其次，就是电气设备数据的记录水电站也要给予足够的重视，为了实现及时录入相关的数据，可以建立起数据库，并在录入数据后，进一步整合分析相关的数据，这也是检修设备时的重要参考依据。

4.3 日常维护工作要重视
为了有效提高水电站电气设备的使用寿命，减少故障发生的概率，水电站要及时对老化的电气设备进行更换，并经常对电气设备进行检查维修，重视日常维护工作，明确日常维护工作对于电气设备的重要意义。

5 结语
综上所述，水电站为人们的生活和社会的生产提供了动力支持，是立国利民的重要工程设施。

而电气设备是水电站正常运行所必须的，因此，为了使水电站更好地实现供电功能，保证电气设备的安全，水电站要提高维护水平，及时对检修技术进行革新，并注重对电气设备的检修和维护工作。

参考文献
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因此，该系统针对抗干扰技术的应用，进行了磁兼容性能试验，具体的测试方法为对高压侧的电路进行电磁屏蔽，不仅仅可以提高高压侧的抗干扰能力，还能够减少抗干扰技术对温度的影响。

磁兼容性能试验测试结果见表1所示，试验内容包括静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌三大部分，依据标准均按照相关国标执行，测试等级为所有的实验内容均达到EMC型式试验认证4级标准，测试结果为系统正常工作。

因此，该系统设计的电磁抗干扰技术效果能够达到预期设计目标，满足设计需要。

4 实施效果分析
开关柜在线测温系统安装、测试完成后，对系统进行了试用及反复论证，得出该系统在实践中应用具有以下几个方面的效果：（1）实现环网柜接点的无源无线方式传感，能够实现在线实时温度监控，有助于检修人员根据需要采取应急预案，节约了现场巡查时间和次数，减少了电力设备运行的人力资源成本，提高了人力资源利用效率。

（2）能够通过系统查询到高压开关柜设备的历史温度，为设备运行温度控制提供了依据，为设备的设计提供了基础参数，提高了系统运行的安全性及可靠性。

（3）可以有效减少设备运行的安全事故，特别是部分设备安装时间长，设备老化等现象突出，容易因为短路等原因造成停电、火灾、爆炸等事故发生。

通过实时温度监控系统，可以减少人工巡检次数，并且及时发现电力系统运行中的各种质量影响因素，减少电力故障发生概率，提高输配电的质量。

（4）该系统不仅仅能够实时监控温度，记录设备历史温度，还能够根据温升情况实时报警，有助于电力抢修人员及时到达现场抢修，减少电力故障发生时间。

因此，该系统是实现智能电网的重要突破，能够为我国的电网智能化提供良好的基础和保证。

5 结语
在电力输配电实际生产过程中，常常会因为设备高温导致电力输配电系统断电，现有的普通测温手段和方法并不能实时监控设备温度。

因此，该文在综合国内外测温手段和方法的研究现状基础上，试图进行了开关柜在线测温系统的设计、测试及安装。

将开关柜测温系统分为变电站、传感器、终端机、站内监控端等若干个部分，可以实时写入各个传感器的温度，并且根据系统预设的温度提供升温报警、温度查询等功能。

通过该系统测试论证得出，该系统可以极大降低电网企业的人力巡检成本，减少设备故障发生，提高设备运行效率及输配电质量，该系统是实现智能电网的重要突破，能够为我国的电网智能化提供良好的基础和保证。

参考文献
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