高压母线温度在线测量装置
直流叠加式高压电力系统绝缘水平在线监控的研究
直流叠加式高压电力系统绝缘水平在线监控的研究作者：谢秀明黄加丽蔡东敏来源：《西部大开发·中旬刊》2013年第03期摘要：电力系统及电气设备的故障大部分是由于绝缘的损坏而引起的。
传统的定期检测方法，是在设备停运后，按照相关的规程进行定期的电气设备预防性试验，但设备却往往是在运行过程中由于绝缘下降损坏而发生故障，而这些在运行过程中发生的绝缘下降，定期检验是无法发现的。
采用直流叠加法研制出的GJK设备实现高压电力系统绝缘状态在线监测，可以随时了解设备绝缘状态，实现预防预控目的，避免监测信息误报漏报现象，减少经济损失，大大提高供电可靠性。
直流叠加式高压电力系统绝缘水平在线监控是指采用直流叠加法，将高压直流叠加在带电的交流高电压上，从而测量电力系统绝缘层的微弱的直流电流可换算成绝缘电阻。
这样就可以使电力系统的绝缘水平一直处于监控中，只要监视运行中设备及电缆的绝缘变化，就能有效的控制安全运行。
关键词：直流叠加；绝缘；在线监测技术； GJK中图分类号： TM77 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2013）03-0014-02引言电力系统及电气设备的故障大部分是由于绝缘的损坏而引起的。
传统的定期检测方法，是在设备停运后，按照相关的规程进行定期的电气设备预防性试验，由此来判断设备绝缘是否良好并决定是否可以投入运行。
但设备却往往是在运行过程中，因磨损、老化、受潮、机械损伤等原因造成绝缘下降损坏而发生故障，而这些在运行过程中发生的绝缘下降，定期检验是无法发现的。
世界各地公认衡量电气设备绝缘的好与坏，至今为止唯一的只有用直流摇表（兆欧表）来判定，其他方法如测量其泄露电流等方法，都只能作为判断电气设备绝缘状况的参考。
国外许多电力公司从上个世纪70年代就开始研究并推广应用变电设备在线监测技术，主要目的就是减少停电预防性试验的时间和次数，提高供电可靠性。
但当时的设备简陋，测试手段简单，水平较低。
随着计算机技术的飞速发展，在线监测设备产品不断更新完善，在线监测技术水平不断提高。
浅谈10kV高压开关设备的在线测温
《装备维修技术》2021年第13期浅谈10kV高压开关设备的在线测温王敦军（莱钢集团矿山建设有限公司，山东 济南 271199）摘 要：10 KV高压系统开关这一设备在我国是组成能源供应系统的关键部分，其高压的开关柜运行在一定程度上，需要保障高压设备的稳固工作，不会因为部分不同的故障而导致系统的崩溃。
但在高压开关设备的运行过程中，当温度超过一定限度时，很容易因不同的因素而使温度升高，容易产生高温误差，10kV电力系统的运行稳定性甚至会损坏高压开关设备，造成极其严重的安全事故。
所以，一定要对高压开关柜的温度进行及时的测温，使其保持在正常范围之内，现如今，在线测测量温度是高压开关装备测温当中最常用的一种方法，可以进行实时的监测系统温度。
一旦温度异常的相关问题，能够及时采取适当的控制措施来进一步干预。
对此本文对10kv 高压开关的在线测温做出了详细的分析。
关键词：高压开关设备；在线测温；要求应用前言10kV高压开关基本上都被应用到了发电厂、变电站等众多的相关领域当中，并为电源的安全使用提供了非常有力的保障。
10kV 高压开关设备不但能够有效的遵循电网运行的目标需求，让一些电源或者线路的投入进一步得到阻止，并且还可以迅速的把故障从电网当中进行消除。
如果电源设备、线路出现了问题，首先应该确保电网无故障部分的正常运行以及维护工作人员的生命安全。
针对10kV高压开关柜的在线测温，能够及时确定开关柜的温度，防止装置的温度在升高时发生街头发热情况的出现，从而导致开关装置故障和开关装置故障。
1 10kV高压开关设备的测温要求1.1温装置需要进行高压绝缘10kV高压开关柜在正常运作的时候，其额定电压为10kV，在安装完温度测量设备之后，应在温度计和接收器二者之间采取一些绝缘的措施。
如果不及时利用与之对应的高压开关测量值，温度测量仪和温度计之间的电压处在一个绝对高压的状态之下时，是较容易发生危险性的事故。
在实际的测温过程当中，测温设备的高压绝缘技术作为测量温度当中的关键原则，同时也是测温工作的基础[1]。
高压开关柜的在线监测与故障诊断技术（三篇）
高压开关柜的在线监测与故障诊断技术高压开关柜是电力系统中重要的电气设备之一，用于控制和保护电力系统中的电器设备。
其在线监测与故障诊断技术的研究和应用对于确保电力系统的稳定运行和故障快速处理具有重要意义。
本文将从高压开关柜的在线监测技术和故障诊断技术两个方面展开论述。
高压开关柜的在线监测技术是指通过传感器和数据采集装置将开关柜的运行状态参数进行实时监测，并通过远程通信技术传输到监控中心，进行实时分析和监控。
其主要包括以下几个方面的内容：第一，温度监测。
高压开关柜中的电器设备在运行时会产生一定的热量，如果温度过高可能导致设备失效或发生故障。
因此，通过设置温度传感器对高压开关柜的关键部位进行温度监测，可以及时发现异常情况并进行预警。
第二，电流监测。
高压开关柜中的电流是电力系统正常运行的基本依据，通过安装电流传感器对高压开关柜中电流进行实时监测，可以掌握设备的运行状态，提前预防设备过载或短路等故障的发生。
第三，压力监测。
高压开关柜中的气体压力是其正常运行的重要参数，通过安装压力传感器对高压开关柜中的气体压力进行监测，可以及时发现气体泄漏或压力异常，防止设备损坏或发生爆炸等事故。
第四，湿度监测。
高压开关柜中的湿度会影响设备的绝缘性能和运行稳定性，通过安装湿度传感器对高压开关柜中的湿度进行监测，可以及时发现湿度过高或过低的情况，采取相应的措施保障设备的正常运行。
高压开关柜的故障诊断技术是指通过监测和分析高压开关柜运行时产生的信号，判断设备是否存在故障，并通过相应的算法和方法对故障进行诊断和定位。
其主要包括以下几个方面的内容：第一，振动分析。
高压开关柜在运行时会产生一定的振动信号，通过对振动信号进行分析，可以判断设备是否存在运行不稳定、松动或其他故障。
第二，红外热像技术。
通过红外热像仪对高压开关柜的外观进行拍摄，可以观察设备局部温度分布情况，通过温度异常点的识别和定位，判断设备是否存在故障。
第三，气体分析。
高压开关柜在运行时会产生一定的气体，通过对开关柜内气体的成分和浓度进行分析，可以判断设备是否存在绝缘失效、短路故障等情况。
电力设备温度在线检测预警装置技术要求
电力设备温度在线检测预警装置技术规范要求一、生产企业要求：产品具备自主知识产权，专利权及省部级以上项目鉴定；通过国家权威部门（电子产品检验）检测报告；通过西安高压试验所检测；具有国家发明专利；研发\设计\生产均通过ISO90001质量体系认证；软件版权认证。
二、技术要求：1、执行的标准：⏹GB4208 《外壳防护等级的分类》⏹GB2423.1《电工电子产品基本环境试验规程试验A（低温试验方法）》⏹GB2423.2 《电工电子产品基本环境试验规程试验B（高温试验方法）》⏹GB/T17626-1998 《电磁兼容、试验和测量技术》⏹GB/T17626.2 《静电放电抗扰度试验》⏹GB/T17626.3 《射频电磁场辐射抗扰度试验》⏹GB/T17626.4 《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》⏹GB/T17626.5 《浪涌（冲击）抗扰度试验》⏹GB/T17626.6 《射频场感应的传导骚扰抗扰度》⏹GB/T17626.8 《工频磁场的抗扰度试验》2、使用条件安装地点：选煤厂6kV变电所开关柜内3 、技术参数和性能要求3.1对开关柜上下动、静触头6个点的温度实现接触式无线传感在线监测；3.2电气接点测温采用数字信号无线传输，隔离彻底、抗干扰性强，电磁兼容级别分别满足：工频磁场MF抗扰度测试5级、脉冲磁场抗扰度测试5级、射频电磁场辐射抗扰度测试3级标准；3.3测温元件数字温度传感器测温范围-40℃～125℃，免校验零漂移运放；3.4 温度传感器不允许裸露外置天线；3.5温度传感器与接收模块之间采用无线传输技术，温度传感器紧贴在被测物体表面，与被测物体为高电位工作，接收模块处于低电位工作，两者之间隔离彻底、抗干扰性强。
3.6 无线温度传感器的安装部位应距离动静触头结合处、母排及电缆搭接处等电气接点≤10cm处。
3.7 安装简便、可行且不能破坏原开关柜结构（如在母线上打孔、解体开关柜组件、在开关柜上开孔等），不能影响原开关柜性能（如动热稳定性、温升性能、绝缘安全距离、绝缘爬距等绝缘性能），柜内安装不存在角度对准问题。
00高压开关柜温度在线监测装置技术规范书(通用部分)
哇螟麟鲤（通用部分）版本号.•川版编号：中国南器鬻黑任公司本技术规范书对应的专用部分目录目录1 总则 (1)2 工作范围 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 范围和界限 (I)2.3 技术文件 (2)3 应遵循的主®S准 (2)4 使用条件 (3)4.1正常工作条件 (3)4.2特殊工作条件 (4)5 技术要求 (4)5.1接入安全性要求 (4)5.2装置要求 (4)5.3性能要求 (5)5.4通信功能 (5)5.5绝缘性能 (5)5.6电磁兼容性能 (7)5.7环境适应性能 (7)5.8机械性能 (8)5.9外壳防护性能 (8)5.10连续通电 (8)5. 11可靠性 (9)6. 12装置寿命 (9)7. 13结构和外观 (9)6 试验项目及要求 (9)6.1 1试验环境 (9)6.2 通用技术条件试验.......................................................... IO6.3 测量有效性试验............................................................ IO6.4 接入安全性检查............................................................ IO6.5 通信及一致性试验.......................................................... IO6.6 绝缘性能试验 (I1)6.7 电磁兼容性能试验 (I1)6.8 环境适应性能试验 (13)6.9 机械性能试验 (14)6.10 10外壳防护性能试验 (15)6.11 11连续通电试验 (15)6.12 12结构和外观检查 (15)7 检验规则 (15)7.1 1型式试验（委托试验） (16)7.2 出厂试验 (17)7.3 送样检测试验 (17)7.4 交接试验 (17)7.5 运行中试验 (17)8 技术联络、技术培训及售后服务 (17)1.1 1技术联络 (17)1.2 技术培训 (18)1.3 3售后月艮务 (18)9标志、包装、运输、贮存 (18)1.4 1标志 (18)9.2 包装 (19)9.3 运输 (19)9.4 贮存 (19)1总则1.1本技术规范书适用于中国南方电网公司采购的高压开关柜温度在线监测装置，它提出了该类装置的功能设计、结构、性能、软、硬件、安装和试验等方面的技术要求。
高压开关柜母线温升在线测量装置的设计
过 大 时 经 常 出 现 温 升 过 高 ， 使 相 邻 的 绝 缘 部 件 性 能 而 劣 化 ， 至击 穿 而 造 成 事 故 。据 统 计 ， 甚 电力 系 统 发 生 事 故 原 因 中 有 相 当一 部 分 与 热 问题 有 关 。 因此 ， 须 采 取 必 有效措施监控 母线温度 。 由于 母 线 处于 高 电位 ， 测 量 它 的温 度 并 非 易 事 。 要 目前 专 门 用 于 高 压 母 线 温 度 测 量 的方 法 不 多 ， 是 在 一
值 时 ， 发 出报 警 信号 及 时 提 醒 有 关 人员 采 取 措 施 ， 它 避
免 事 故 的发 生 。
ＤＳ ８ ０具 有 独 特 的 单 线 接 口 ， 需 要 外 部 元 件 ， １２ 不 不 需 备 份 电源 ， 用 数 据 线 供 电 （ 生 电源 方 式 ） 其 接 可 寄 ，
ａｐ ｉａｔｏｎ ｅ ａｍ ｐ ｅ ｉ ｖ ｎ． ｐｌｃ ｉ ｘ ｌ ｓ ｇｉ ｅ
Ｋ ｅ ｏｒ ｓ： Ｖ ｕ ｂ ｒ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｉｅ； ｎ－ ｌ ｅｍ ｅ ｓ ｒｎ ｙｗ ｄ Ｈ ｂ ｓ ａ ；ｅ ｅ ａ ｕ ｅｒｓ ｏ － ｉ ａ ｕ ｉ ｇ ｎ
示 及 报 警 三 个 部 分 组 成 。 母 线 温 度 — ｎｋ
（ ｐ ． ｅ ｔ Ｅｎ Ｈ ｕｎ Ｄｅ ｔ ｏｆＥｌ ｃ ． ｇ， ａｎ Ｅｎｇ ｎｅ ｉ ｎｓ ｉｕｔ Ｘｉ ｇｔ ｎ ４１ ０１， ｉ ｅ ｎｇ Ｉ ｔｔ ｅ， ａｎ ａ １１ Ｃｈｉ ｎａ）
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高压电动机绝缘在线监测装置[实用新型专利]
![高压电动机绝缘在线监测装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/465acf7d777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9fd1.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 2596369Y [45]授权公告日2003年12月31日[21]ZL 专利号02256934.0[21]申请号02256934.0[22]申请日2002.10.14[73]专利权人冯继荣地址454150河南省焦作市建设西路1号(河南焦作电厂)共同专利权人申宝新[72]设计人冯继荣 申宝新 [74]专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司代理人黄厚刚[51]Int.CI 7G01R 31/34权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页[54]实用新型名称高压电动机绝缘在线监测装置[57]摘要高压电动机绝缘在线监测装置属于电气测量领域，包括一个测量元件及一个显示仪器，测量元件主体为一个棒状壳体，上顶部及下底部分别装有一个导电螺栓，并分别通过上、下座引入壳体内，壳体内上侧设有连接柱，它连接一个高压限流电阻，周围由环氧树脂填充，电阻下侧连有一块测量电路板，电路上安装有红外发射管，红外发射管的信号通过红外接收电路连接到一个包含有数字显示电路的显示仪器中。
该在线监测装置可使热备用电机在不停电的状态下即时监测与显示出其绝缘状态，测量部分与显示部分采用光电传输。
具有良好的绝缘性能与安全性能。
02256934.0权 利 要 求 书第1/1页 1、一种高压电动机绝缘在线监测装置，包括一个测量元件及一个显示仪器，其特征在于，测量元件主体为一个棒状壳体，上顶部及下底部分别装有一个导电螺栓，并分别通过上、下座引入壳体内，壳体内上侧设有连接柱，它连接一个高压限流电阻，周围由环氧树脂填充，电阻下侧连有一块测量电路板，电路上安装有红外发射管，红外发射管的信号通过红外接收电路连接到一个包含有数字显示电路的显示仪器中。
2、根据权利要求1所述的在线监测装置，其特征在于，所述数字显示电路，它置于一个显示仪器外机壳中的电路板上，电路主要是采用单片机组成的解码显示单元。
高压电力设备热点温度在线监测系统及其应用
１ 电力设备 热点温度监 测技术现状分析
用 于 高 电压设 备 发 热测 量 的仪器 种 类 比较 少 ， 总结现 有技术 ，电 力系统 中高 电压设备 的温 度监 测
主要有 两种方 法 。
１１ 示 温蜡 片测试 ．
示 温蜡 片是 最早被 用 于电气接 头过 热示 温 的产
品 ， 高压 设 备 的 易过 热点 贴上 不 同颜 色 （ 点 不 在 熔 同１的示 温 蜡 片 ， 过 观 察示 温 蜡 片 的熔 化 情 况 来 通
（ ）红 外 热传 感 技 术 ， 用 红 外 温度 接 收 器将 ２ 利
一
热 事故 ， 成火 灾 和大面 积 的停 电事 故 。 决 开关过 造 解 热 问题是 杜绝此 类事 故发 生 的关 键 ，而实 现 温度存
定 距 离 ｆ ，Ｆ ０ ｌ１ ： ３ ０ＩＩ ］ ｌ ）内的发 热物 体 的红外 线 光 Ｉ
２１ 系统组成 ．
量温 度 ， 电池预 置 于传感 器 内 ， 为传 感 器提 供 电源 ，
用 光纤连接 激光温度 传感器 与测温仪 表Ｉ 。
开 关 柜
立 装 裸露 接 头 ｌ 的 圯针 温 发ｆ ＃ 蛐 器
高压 电力设 备热点 温度在线 监测 系统 （ 图３ 见 ） 主要 由无线温度 采集 器 、无线式 温度监测仪 和温度
谱转 化 为 电 信号 ， ／ ＡＤ转换 电路 用 于 将 温 度 电 信 号 进行 放大 、 滤波 与模数 转换 ， 信号 传输用 于将 转换 结
果不 误码地 传送 到 主机 ， 而实 现对温 度 的监 测 ， 从 其
结构 如 图 １ 所示
线监 测是 保证 高压设 备安 全运行 的重要 手段Ｉ Ｉ 。
关键词 ： 高压 电力设备 ； 热点温度 ； 线监测 系统 在
高压母线温度在线测量装置（二篇）
高压母线温度在线测量装置在电力系统中，高压开关、GIS（气体绝缘变电站）等高压电器和载流母线等电力设备在负载电流过大时会出现温升过高，最后温度有可能使相邻的绝缘部件性能劣化，甚至击穿。
据统计，电力系统发生事故原因中有相当部分与过热问题有关，因此采取有效措施监测母线及电接触温度是电力系统需要解决的课题。
运行中的载流母线、高压开关等处于高电位，其温度测量装置具有以下特点：a.处于高电压环境中；b.允许系统在短时间内过载运行，但必须在母线温度危及运行安全之前发出报警信号；c.由于温升是由负载电流引起的，温度随负载（时间）而变化，因此需要实时在线监测并按规定的时间间隔记录；d.母线温度是电力系统状态参数之一，为综合监测系统状态，要求母线温度测量装置数字化输出，以便于计算机处理，并可与其他电气参数相配合，成为电力在线监测系统的一部分。
1、高压母线温度测量技术现状母线处于高电位，目前国内专门用于高压母线及电接触发热测量的仪器还很少。
温度监测的主要方法一是在电接触表面涂一层随温度变化颜色的发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可靠性差，不能进行定量测量；另外一种方法是利用光（红外）辐射特性的红外测温仪，它能测量0℃~200℃之间温度，基本误差为±（1%×t十0.5%），准确度较高，但由于需要光学器件，在高压开关柜等特定场合使用不太方便，而且价格也比较高，推广应用有一定困难。
2、高压母线温度测量解决方案根据高电压作业环境下温度测量的特点，母线和电接触温度测量装置采取温度就地测量，数据遥送地面，由计算机进行处理的方法。
温度传感器由浮动充电电池供电，减少高低压之间的电气联系，采用全数字方式工作，抗干扰能力强、精度高、体积小。
经系统综合测试，其工作稳定可靠，能够满足高压母线温度测量的要求。
2.1数字温度传感器的研制在本装置中，采用热敏电阻作为温度传感器：与金属材料相比，热敏电阻的电阻率温度系数为金属材料的10倍~100倍，甚至更高，而且根据选择的半导体材料不同，电阻率温度系数可有-6%/℃~+60%/℃范围的各种数值，而且由于半导体材料电阻率远高于金属，因此热敏电阻的尺寸可以很小。
智能高压开关设备的在线监测
智能高压开关设备的在线监测浙江宁波 315336摘要：高压开关的在线监测可以实时不间断监测开关设备的主要参数，不仅可以显示设备目前的实际运行状态，而且可以全面分析所有关键参数的实际变化情况，准确判断存在发生故障的可能性。
本文对智能高压开关设备的在线监测技术进行分析。
关键词：智能化；高压开关设备；在线监测1智能高压开关设备概述智能高压开关设备由高压开关设备本体和智能组件组成，在开关设备本体上安装各种传感器和操动机构。
传感器通过感知开关设备本体的各种状态参量，通过数字或模拟的方式传送给智能组件，再由智能组件上报给智能电网的其他系统；智能电网其他系统可根据获取的状态信息，实现对高压开关设备状态的可观测，进而支撑智能电网的优化运行，同时智能电网的相关系统根据观测的结果对智能组件发指令，智能组件经过逻辑判断后发出指令给操动机构执行分合操作，达到对智能电网优化控制的目的。
2智能高压开关设备的在线监测技术2.1中置抽出柜柜中、断路器手车触头位置温升检测2.1.1异常温升的原因许多设备发生故障的关键原因在于异常温升。
在日常运行中，高压电器导电回路长期将工作电流产生的能量转化成热能，导致电器材料温度升高。
一般来讲，比规定范围低。
但是，若导电回路的接触电阻偏高，就有可能造成电器材料温度上升速度偏快，影响电器材料的多个方面，如机械强度、物理性能等。
因此，有些规定明确了不同类型电器材料的适合长期工作温度。
动触头与静触头在高压断路器的手车结构中是基本元件。
当这两个触头发生接触时，相互之间有一个接触电阻。
若此接触电阻偏大，温度上升会比规定值高，易导致两个接触部位迅速氧化，而氧化会增加接触电阻，必定使发热速度更快，不仅提高温度，而且很有可能直接烧毁电弧。
中置抽出式高压开关柜有显著的特征，由于工艺不适合、弹簧材料质量不达标等原因，断路器手车触头处比正常范围大，造成异常温升而烧毁高压断路器手车动和静触头，进而导致电力系统断电，造成重大的经济损失。
WTM温度在线监测系统说明书
第一章 概述变电场、变电站的高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备在长期的运行过程中会出现表面氧化腐蚀，紧固螺丝松动、触点和母线排连接处老化等问题，导致接触电阻增大，而随着电力系统的发展，负荷也越来越大，这些都易引起温升过高，如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低，甚至导致击穿，造成恶性事故，从而造成重大经济损失。
近年来，在电厂和变电站已发生多起开关过热事件，造成火灾和大面积停电事故，解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测管理是保证高压设备安全运行的重要手段。
长沙星联电力自动化技术有限公司生产的WTM-800温度在线监测系统采用Zigbee 技术，通过无线的方式将现场温度传送到WTM-800温度在线监测装置，然后采用RS485或者网络和PC机（后台管理系统）交换数据，从而组成WTM-800温度在线监测系统。
该系统可对电力系统的高压、超高压母线，高压开关触点（以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境）的温度进行实时在线监测。
经过与电力系统自动化连接，在中心监控室内就可以实时监视运行设备的温度状况，真正做到了温度信息的远距离遥测。
无线测温发射器与被测试点直接接触，测得的温度及时准确，当被测点温度超过预先设定的阀值时，就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。
该系统可以应用于电力、化工、冶炼、石油等行业。
与其它测温方式比较，本系统具有如下优势：a) 普通测温：常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证。
而本系统采用无线传输，具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜的高压，因此能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度。
b) 红外测温：目前传统的测温方式为人工手持红外测温设备定期巡检，这样的操作方式存在以下缺点：Ⅰ) 测点多、劳动强度大；Ⅱ) 某些地区或设备不适合人工检测；Ⅲ) 不能及时发现温升情况；Ⅳ) 开关柜内无法进行测量；Ⅴ) 测温不准确，人为、环境干扰因素大；Ⅵ) 无法积累历史数据，分析温升变化（尤其是对设备老化问题的分析）；Ⅶ) 无法向综合自动化系统提供温度信息；Ⅷ) 无法实现电站无人值班。
高压开关柜的在线监测及故障诊断的方法
高压开关柜的在线监测及故障诊断的方法高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。
现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。
同时，随着传感器技术、信号处理技术、计算机技术、人工智能技术的发展，使得对开关柜的运行状态进行在线监测，及时发现故障隐患并对累计性故障做出预测成为可能。
它对于保证开关柜的正常运行，减少维修次数，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有重要意义。
高压开关柜分户内式和户外式两种，10 kV及以下多采用户内式，根据一次线路方案的不同，可分为进出线开关柜、联络开关柜、母线分段柜等。
10 kV进出线开关柜内多安装少油断路器或真空断路器，断路器所配的操动机构多弹簧操动机构或电磁操动机构，也有配手动操动机构或永磁操动机构的。
不同的开关柜在结构上有很大的差别，这将影响到传感器的安装和选择。
1高压开关柜的故障表现及其原因调查统计表明，高压开关柜的故障主要有以下几类：（1）拒动、误动故障：这种故障是高压开关柜最主要的故障，其原因可分为两类：一类是因操动机构及传动系统的机械故障造成；另一类是因电气控制和辅助回路造成。
（2）开断与关合故障：这类故障是由断路器本体造成的，对少油断路器而言，主要表现为喷油短路、灭弧室烧损、开断能力不足、关合时爆炸等。
对于真空断路器而言，表现为灭弧室及波纹管漏气、真空度降低、切电容器组重燃、陶瓷管破裂等。
（3）绝缘故障：表现为外绝缘对地闪络击穿,内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，ＣＴ闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。
（4）载流故障：7.2～12 ｋＶ电压等级发生载流故障主要原因是开关柜隔离插头接触不良导致触头烧融。
（5）外力及其他故障：包括异物撞击，自然灾害，小动物短路等。
2高压开关柜的监测与诊断方法针对高压开关柜的不同故障类型，相应有不同的故障检测方法：（1）机械特性在线检测，其监测的内容有：合、分闸线圈回路，合、分闸线圈电流、电压，断路器动触头行程，断路器触头速度，合闸弹簧状态，断路器动作过程中的机械振动，断路器操作次数统计等。
电力电源配电柜母线测温方式的原理与选择
电力电源配电柜母线测温方式的原理与选择【摘要】无线测温系统是将温度传感器安装到开关柜内的带电接头触点上，在线测量该点温度后，以无线方式将数据上传，集中显示，并实现超温报警。
还可与电力自动化系统连接，用户在远端监视设备温度运行状态，系统发现设备温度异常，自动远程报警，以便及时消除事故隐患。
【关键字】配电柜无源无线无线测温0 引言随着现代电力系统向着智能化，大机组、大容量的迅速发展，对电力系统供电可靠性的需求越来越高。
影响变电站电力系统安全运行的因素最重要方面是电气设备自身的安全运行问题。
变电站中大多数开关电源设备处于长期运行过程中，电源柜中的触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位封闭在柜内其结果是导致热量集结加剧[1]，因此时常会出现异常温升，甚至导致火灾、人身、设备事故及大面积停电，如果不对温升采取有效的监测措施，将会危及电气设备的安全运行。
1 测温技术分类在电力系统发生事故，原因中有相当一部分与过热问题有关，因此电源开关柜母线温度在线监测问题已经成为电力系统中电源开关柜安全运行所急需解决的实际问题，这对保障电力系统安全稳定运行具有十分重要的意义。
由于开关柜长期处于运行状态，机柜内有着强大的电流和和强磁场环境，在温度测试过程中，这就要求对机柜内的温度测试需要考虑种种情况，包括，监控对象和检测仪器的隔离问题，信号传输问题，都是难于解决的问题，因此一些常规的测温方法很难适合在高压电气设备中得到应用，目前，母线温度检测主要有以下几种方案：采用普通的测温、红外测温、光纤测温、色片测温、无线测温[2]。
下面就各种测温方式进行对比介绍。
1)普通测温常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证。
这些温度传感器都需要金属导线传输信号，由于无法保证具有稳定的绝缘性能，无法在高压开关柜内的触点上使用。
2)红外测温优点是测量范围大，准确度高，缺点是红外成像仪无法透过柜门测量内部设备，开关柜运行时必须关闭柜门，导致红外方式无法测量，而且无法实现高压设备和温度在线检测的一体化集成，而红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，需人工操作。
电缆电线温度监测系统
电缆温度监测系统火灾事故大部分是由于温度过高引起的，通过对电缆头或电缆本身的连续温度测量，能够预测电缆头或电缆本身的故障趋势，及时提供电缆故障部位检修指导。
KITOZER-2300高压电缆温度在线监测系统通过对电缆接头或电缆本身的连续温度测量，能够预测电缆头或电缆本身的故障趋势，及时提供电缆故障部位和检修指导，还可接入各种环境探测器（离子烟雾传感器、微波红外传感器、浸水探测器等），及时发出预警信号，从根本上避免了电缆事故的发生。
采用了当今先进的通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术及离子感烟技术。
独创设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术。
避免了电缆沟内强大电场的干扰，完整安全地把数据传送至监视终端。
因此，该系统是一种高可靠性的分布式电缆在线监测系统。
电缆温度监测系统是由温度监测器、上位计算机、温度采集电缆三部分组成（一）KITOZER-4温度监测器：循环显示各测点的温度数值，可带两条测温电缆，共计128个测温点。
1、工作电压：220VAC 功率：≤10W2、工作环境：-40℃~85℃3、有四路开关量输入，可分别接入各种环境探测器（离子烟雾传感器、微波红外传感器、浸水探测等）4、2路报警。
5、通过485总线或光纤可把采集到的温度数值上传至监控计算机。
6、通讯总线采用完全隔离措施，能经受的电压冲击典型值为1500VRMS/分钟或2000VRMS/秒.（二）线性温度采集电缆铺设在电缆接头处或者沿电缆走向铺设，连续实时的采集电缆接头的温度值或整条电缆的温度场分布情况，每个温度采集点都有固定的、唯一的编码。
信号都经过高压隔离，不受强电磁场干扰。
性能指标1、测温范围：-55℃～+127℃。
2、测温误差：小于0.5 ℃（全量程范围）。
3、测温分辨率：±0.1℃。
4、耐压值：温度传感器可经受ESD ±10000V高压5、最大长度：≤600米。
6、监测点数：一条采集电缆能够监测64个点的温度。
变电在线监测产品介绍
组网)
开孔尺寸 安装方式 通信协议
91*91(mm)
嵌入式 RS485(光纤、GPRS、以太网 、需定制)
测量范围
精度 采样周期 温度发送周期 传感器休眠电流 峰值电流 单次发送时长 最大发射功率 无线频段 工作电源 电池品牌 设计寿命 射频标准 通讯距离 安装方式
01
SF6泄漏在线监测报警装置
YD-SF6-01
产品简介
SF6浓度在线监测系统（SF6泄漏监测 报警系统）可用于电力系统中室内环境 或封闭环境的综合监测与控制，包括 SF6开关室、GIS室、SF6实验室、所有 安装SF6设备的环境。 YD-SF6-01型SF6浓度在线监测系统系 统充分考虑了各种电压等级的SF6开关 站场合；无论是大于10个间隔还是仅有 几个间隔的小规模变电站中均是优越的 应用方案。
技术参数
脉冲输出 输出高压峰值：5KV～10KV 输出低压峰值：700V～1000V 脉冲间隔： 1S 脉冲电流峰值：＜10A 脉冲持续时间 ≤0.1s 单个脉冲最大电量≤2.5mc 单个脉冲最大能量≤5J 系统功耗：单防区＜10W ，双防区＜15W 外形尺寸：280×210×130 使用环境温度：-40-+50℃； 相对湿度：≤95% 供电电源：AC180V-240v 50Hz 报警方式：电子围栏的导线断路报警、短路报警、主机故障报 警。
超高频(UHF)传感器:系统使用 内置式或外置式超高频传感器， 内置传感器安装在GIS检修孔处， 外置式传感器安装在GIS盆式绝 缘子的外侧，获取GIS内部局部 放电产生的电磁波信号。
背景噪声传感器：背景噪声传感 器主要功能是接收外部各种干扰 信号（如移动电话信号、电视信 号或其他各种随机干扰信号）， 通过对接收的信号进行频谱分析 在局放信号的监测中用于消除各 种噪音干扰对系统的影响。
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高压母线温度在线测量装
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Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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文件编号：KG-AO-6181-15 高压母线温度在线测量装置
使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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在电力系统中，高压开关、GIS（气体绝缘变电站）等高压电器和载流母线等电力设备在负载电流过大时会出现温升过高，最后温度有可能使相邻的绝缘部件性能劣化，甚至击穿。
据统计，电力系统发生事故原因中有相当部分与过热问题有关，因此采取有效措施监测母线及电接触温度是电力系统需要解决的课题。
运行中的载流母线、高压开关等处于高电位，其温度测量装置具有以下特点： a.处于高电压环境中； b.允许系统在短时间内过载运行，但必须在母线温度危及运行安全之前发出报警信号； c.由于温升是由负载电流引起的，温度随负载（时间）而变化，因此需要实时在线监测并按规定的时间间隔记录；d.母线温度是电力系统状态参数之一，为综合监测系统状态，要求母线温度测量装置数字化输出，以便于计算机处
理，并可与其他电气参数相配合，成为电力在线监测系统的一部分。
1、高压母线温度测量技术现状母线处于高电位，目前国内专门用于高压母线及电接触发热测量的仪器还很少。
温度监测的主要方法一是在电接触表面涂一层随温度变化颜色的发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可靠性差，不能进行定量测量；另外一种方法是利用光（红外）辐射特性的红外测温仪，它能测量0℃~200℃之间温度，基本误差为±（1%×t十0.5%），准确度较高，但由于需要光学器件，在高压开关柜等特定场合使用不太方便，而且价格也比较高，推广应用有一定困难。
2、高压母线温度测量解决方案根据高电压作业环境下温度测量的特点，母线和电接触温度测量装置采取温度就地测量，数据遥送地面，由计算机进行处理的方法。
温度传感器由浮动充电电池供电，减少高低压之间的电气联系，采用全数字方式工作，抗干扰能力强、精度高、体积小。
经系统综合测试，其工作稳定可靠，能够满足高压母线温
度测量的要求。
2.1数字温度传感器的研制在本装置中，采用热敏电阻作为温度传感器：与金属材料相比，热敏电阻的电阻率温度系数为金属材料的10倍~100倍，甚至更高，而且根据选择的半导体材料不同，电阻率温度系数可有-6%/℃~+60%/℃范围的各种数值，而且由于半导体材料电阻率远高于金属，因此热敏电阻的尺寸可以很小。
例如，珠形热敏电阻可小至直径为0.2mm 的珠形体，这样微小的测温元件不仅热惯性小、响应速度快、对待测的环境影响很小，而且可以用于测量非常狭窄空间的温度，例如空隙、高压触头间隙等。
由于热敏电阻不存在类似使用热电偶时的冷端补偿问题，也无需考虑线路引线电阻和接线方式对测温精度的影响，因此使用比较方便。
由于NTC负温度系数热敏电阻具有性能稳定、灵敏度高、动态性能好、价格适中等优点，能够满足高电压环境下母线温度测量的要求，因此将NTC负温度系数热敏电阻作为优选传感元件。
为了得到数字化的温度传感信号，便于逻辑处
理，在本装置中将热敏电阻阻值的变化转换为脉冲周期变化，再对脉冲计数可以得到与温度值有一定关系的数字信号，经微机处理后得到待测物体的温度值。
由热敏电阻、高精度标准电阻、电容等元件与定时触发器555构成的温度传感器电路如图1所示。
触发器555输出为方波脉冲：高电平脉冲T1=RlCln2，低电平脉冲T2=RtCln2，为减少电容C对测量精度的影响，取Tl/T2的比值作为传感信号，Rt=R1T2/Tl，由测量信号的2个脉冲Tl ，T2和阻值R1计算出对应测量温度下的热敏电阻阻值R，从而由Rt-T关系曲线计算出被测温度值。
传感器的热敏电阻从电路板上引出敷贴于被测量的母线表面，传感器安装在邻近测量点的适当位置上。
2.2传感信号逻辑处理温度传感电路中得到的信号是充放电脉冲T1，T2，为取得T1/T2的比值，用计数时钟脉冲调制T1，T2，并对其进行计数，得到T1，T2两个计数值，再由单片机进行处理。
为满足数据传输的需要，采用相邻周期的T1，T2。
由于一个充放电周期约为几十毫秒，在此
区间内由于热惯性，待测母线温度变化很小，可以不考虑由此造成的误差。
在传感信号逻辑处理中，主要考虑以下几点： a.为了减小功耗，在数字温度传感器中采用CMOS IC。
b.误差：由于计数器工作时最低位计数的随机性，为了减小测量误差，计数器采用“减计数”的方法，将初始值设置成11111111（FF）状态。
在高温情况下，虽然相应的T2脉冲宽度很小，但可以得到较大的计数值，能有效地减小测量误差。
虽然在温度较低时误差会很大，但由于高压母线温度测量只在温度较高的情况下才有意义，应主要考虑在高温时的测量误差。
因此采用“减计数”的方法是正确的。
c.注意时序配合和消除竞争冒险现象，保持电路稳定。
2.3数据传输与控制系统的设计在高压母线温度测量装置中，温度传感部分与数据处理部分是分开的。
温度数据可通过红外光波或无线电波传给处于低电位的测量仪器。
由于测量点可能有若干个，为便于控制，测量的数据带有地址识别码。
红外线数据传送的缺点是光波传输要求空间无障碍物，传送距离较短，
一般只有3m~5m；无线电传送的缺点受其他空间电波的影响较大，传送误码率较高，但可通过多次重复传送进行修正。
本装置选用射频无线遥控发射接收头TDC1808/TDC1809作为发送装置，当工作电压为5V时，发射距离可达十几米，工作频率为200MHz，无需使用发射/接收天线，能够满足实际要求。
2.4数据记录与处理由数字温度传感器得到传感信号T1，T2的计数值，经无线电传送，由单片机接收、记录、处理。
单片机选用8098为主处理机，数据由其8255并行口输入，经处理后送微型打印机打印输出。
从温度传感器得到的数据是充放电脉冲T1，T2的计数值。
根据温度测量原理，为消除电容C的影响，采用Tl/T2的比值作为传感信号，同时取多次测量结果的平均值，以减小测量误差。
2.5传感器电源数字温度传感器和无线电数据发送装置直接固定在高压母线上。
其电源采用由母线电流通过电磁感应获得低电压电源，再向电池充电的方法。
在传感器供电母线短时间停电的情况下，温度测量装置能够正常工作，在通常情况下，
由充电电池向负载供电；当充电电池容量下降时，由母线感应电源向其充电，同时向负载供电。
3、结语本文介绍了包括数字温度传感器、数据传送与控制、单片机数据记录与处理、传感器电源等环节在内的高压母线温度测量系统。
该装置已在现场技入试运行，经系统综合测试证明该装置能够满足高压环境下温度测量的要求。
本装置可广泛应用于高压母线、高压开关柜、GIS（气体绝缘变电站）等处的温度测量，并可与其他监测系统联合，对母线状态进行综合监视。
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