高压开关柜测温技术展望
高压开关柜监控中无线测温技术的运用
高压开关柜监控中无线测温技术的运用摘要无线测温技术主要由部署于被监测范围内的多个微型传感器节点构成,再以无线通信方式构建成具有多跳性的网络系统,达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件信息。
高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、电能转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品。
本文介绍了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、和具体方法,希望为相关行业工作者提供理论依据。
关键词高压开关柜;无线测温技术;电力监控;实践应用中图分类号TM 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)052-0149-01随着我国电力事业的发展与发达,用电普及以及对电力供应的进一步广泛需求,使电力系统已经在逐步向着网络化、安全性、自动化、可靠易用的方面发展。
由于电力网络的分布越来越广泛,电网的覆盖面积也越来越大,接触和使用的人群越来越多,使生活与工作中对电力系统安全性与自动化的呼声非常高。
而对电力系统内相关元件的测温工作,一方面可有效控制电力元件不易被高温损坏和引起灾害,另一方面也需要利用自动化手段减少人工的投入,提高效率,且监测更为准确及时。
无线测温技术属于微电子技术的一项创新,主要由布署于被监测范围内的多个微型传感器节点构成,再以无线通信方式构建成具有多跳性的网络系统,达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件信息。
高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、电能转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品,尤其在制造业中成为企业输变电系统的重要组成部分。
本文介绍了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、和具体方法,希望为相关行业工作者提供理论依据。
1 无线测温技术在高压开关柜中的应用原理无线测温技术主要通过无线传感技术连接各个元件单元,并进行信息传递和命令传输。
首先,温度采集器可对高压开关柜内各裸触点或母线连接处、元件表面等的温度进行监控,当发现温度超出设定范围时,温度采集器利用电磁波将相关信号传达至测温主控系统中;信息在主控系统内被分析决策、和制成传达信号,随后将该信号发送至终端,终端可为维修操作人员的手机、电子计算机、或其它类型的接收设备,使温度信息及时传达到相关人员处,并由接收人组织制定相应的解决方案,迅速作出决策,进行温度调节的实际操作。
10kV高压开关柜无线测温技术分析
10kV高压开关柜无线测温技术分析摘要:我国电力行业自改革开放发展至今,其建设技术和建设规模已经处于世界领先水平,遥遥领先其他发展中国家。
保障电力系统稳定安全运行的一个重要部分为高压开关柜。
高压开关柜的运行状态非常关键,因为整体温度太高会逐渐损耗其电气设备。
关键词:10kV高压开关柜;无线测温技术引言电,是我国整体经济建设中非常重要的基础能源,其发展关系到我国整体民生。
温升是影响开关柜运行性能的重要因素,尤其是大电流开关柜,温升指标尤为重要。
造成开关柜温升超标的因素很多,设计、生产过程中选用的导电材料电导率不满足要求、导体连接接触表面处理工艺及紧固螺栓的安装工艺要求不当、运输及运行过程中的机械振动等,都会使开关柜动静触头、母线栓接等导体连接处的接触电阻逐渐增大,从而导致温升超标、绝缘破坏,甚至引发重大事故。
1 10kV高压开关柜无线测温系统的整体设计1.整体设计,选择KYN型开关柜作为研究对象,而K、Y、N分别是铠装式金属封闭开关设备、移动式结构以及户内装置。
根据10kV高压开关柜的安全运行需求,10kV高压开关柜的整体设计必须从体积、绝缘性能、成本以及可靠性等方面给予考虑。
针对系统的设计分析,主要由3部分组成,即高压测发射端、低压侧接收端以及上位机数据处理控制。
这一设计考虑到KYN型开关柜所具备的6个梅花触头,并提供了蓝牙数据传输通道。
由于选取了CT互感器作为高压侧电源,DS18B20温度传感器测量触头温度,系统由此能够准确反映触头温度变化。
2.温度传感器的选择,一般工业场所使用的温度传感器主要有热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、热敏电阻温度传感器以及集成温度传感器等。
明确的温度测量范围值,可以认知其传感器的适应温度环境的变化程度。
结合设计成本和难度,绝大多数?10kV高压开关柜无线测温系统都会选择应用DS18B20温度传感器。
究其原因,主要是其DS18B20温度传感器的价格比较实惠,同时具备高精度测量、简便的测温路线以及使用拓展性方便的优势。
高压开关柜在线测温的必要性及测温方式
高压开关柜在线测温的必要性及测温方式摘要:因为高压开关柜中的空间是密闭的,加上电气设备的安全距离非常小,当开关柜内温度升高以后,会导致空气绝缘下降引发故障,因此高压开关柜采用在线测温技术具有重要意义。
针对这个问题,本文对在线测温技术在高压开关柜中应用必要性进行了分析,并探讨了在线测温技术的具体特点,希望可以提供一些参考,使高压开关柜能够更加稳定的运行。
关键词:高压开关柜;温度升高;在线测温;必要性由于高压开关柜属于封闭式结构,散热性能不好,容易积累很多热量,对于变低或母联等大电流开关柜,在长时间满负荷工作时,当热量急剧上升后,会对电气设备造成损害,绝缘性大大降低。
因此必须做好对开关柜母排、开关触点等部位的及时监测,并做好相应的报警措施。
由于温度过高导致开关柜过热时,会导致火灾和停电事故,造成极大的经济损失,因此必须加以重视。
1高压开关柜应用在线测温技术的重要意义高压开关柜是电力系统中作用非常大的电气设备,由于内部封闭容易导致温度过高,从而引发高压开关柜故障,是目前普遍存在的问题。
因为开关柜内部温度过高,对设备安全运行造成严重影响,同时由于温度过高是逐渐上升的,因此如果不能及时采取相应措施,温度会剧烈升高,严重损害到绝缘性能和电气设备使用寿命。
现在红外线测温技术的使用非常普遍,及时查找设备存在的安全隐患从而及时处理,可以避免更大损失。
但是因为红外测温技术适用范围是暴露在外界的设备,针对目前电力系统重要设备高压开关柜不能有效进行检测或容易存在检测死角。
高压开关柜的特点是内部密封,有大量接头、开关触点和示温片在外面是看不到的,不能使用其他测温方法随时检测存在的故障问题。
所以,目前对高压开关柜内部的接头及开关触点的温度监测面临困难,需要采取在线测温技术,才能更好的处理。
2引发高压开关柜温度升高的原因2.1金属接头的膨胀设备的铜质螺栓接头在设备运行过程中,由于负荷电流、温度发生改变会出现塑性变形,和温度具有密切的关系。
10kV高压开关柜无线测温技术应用探讨
10kV高压开关柜无线测温技术应用探讨摘要:随着经济快速不断的发展,随着科技水平的大力提升,人们对供电需求及质量提出了更高的需求。
在整个配电系统中,高压开关柜是其重要组成部分,直接关系到人们能否安全用电。
本篇文章简要基于整个配电系统,简要分析了10KV高压开关柜无线测温技术的应用价值。
关键词:10KV高压开关柜;无线测温技术;应用价值随着我国城市现代化建设进程的不断加快,带动了电力行业的发展。
在电力行业迅速发展的过程中,无线测温技术受到了广泛应用,但在实际操作时,仍存在一些常见的问题及缺陷,这就需要专业人员结合10KV高压开关柜无线测温技术的具体应用,及时制定科学合理的整改措施。
一、10KV高压开关柜无线测温技术应用(一)热敏电阻温度传感器热敏温度传感器的技术应用,主要是随着温度忽高忽低的变化,阻值会发生相应的改变,借助于调节阻值,还能得出温度的高低。
热敏电阻温度传感器具有灵敏性高的优势,但不容乐观的是,热敏电阻值和温度之间的稳定性较差,传感零件极易产生老化现象,且使用周期较短,这在一定程度上会降低热敏电阻传感器的质量及性能。
(二)红外热像仪红外测温测温窗口红外窗口测温技术在国外电力设备运营商中受到广泛应用,红外测温传感器借助于单晶熔体法、溶液法、气相法、多层增透等先进技术,在安装好红外窗口,辅助红外测温仪、红外热像仪,在透过光学晶体对机器的各个部位全方位的检测,在检测过程中能够使机器的原有防护等级不被破坏,使机器正常运行检测。
红外适用于各类电力设备,如金属铠装柜、GIS高压设备、变压器面板、气体绝缘环网柜、电动机等,使用时要确保电力正常运行的状态下,只有如此,才能实现对设备进行持续性的红外无损检测,确保电力设备的正常运转。
红外测温传感器具有非接触测量、测量范围广、测温速度快、精准度高、灵敏度高等优势,如非接触测量是指无需接触深入到温度场,也不不会损害温度场;该技术具有受环境因素干扰大、对光亮的金属表面测温影响大、难以测量内部温度等缺点。
开关柜测温系统市场分析报告
开关柜测温系统市场分析报告1.引言1.1 概述概述部分的内容:开关柜测温系统是一种用于监测电气设备温度的重要装置,它能够实时监测电气设备的温度情况,及时发现温度异常,从而减少火灾的发生。
随着工业自动化程度的不断提高,电气设备的安全性和稳定性需求也在不断增加,因此开关柜测温系统作为一种重要的监测装置,其市场需求和发展潜力正逐步凸显。
本报告将对开关柜测温系统的市场现状、需求和竞争情况进行深入分析,为相关企业提供市场发展的参考依据。
1.2 文章结构文章结构包括引言、正文和结论三部分。
引言部分将概述开关柜测温系统市场的重要性,介绍本报告的背景和目的,并总结本文的内容。
正文部分将包括开关柜测温系统市场现状分析、市场需求分析和市场竞争分析等内容,对市场的现状和趋势进行深入研究和分析。
结论部分将展望市场的发展趋势,给出市场营销策略建议,并对本文的主要内容进行总结。
通过以上结构,本文将全面深入地分析开关柜测温系统市场的现状和未来发展趋势,为相关企业和机构提供有益的市场分析和营销策略参考。
1.3 目的:本报告旨在从开关柜测温系统市场的现状、需求和竞争三个方面进行深入分析,以便为相关行业的企业和投资者提供市场状况的全面了解,帮助他们制定合理的市场营销策略和投资决策。
同时,通过对市场发展趋势的展望和市场营销策略的建议,为行业从业者提供宝贵的参考,促进行业的健康发展和持续增长。
1.4 总结文章总结:通过对开关柜测温系统市场的分析,我们可以看到该市场正处于快速发展阶段。
随着工业化和自动化程度的提高,对开关柜温度监测的需求也日益增加。
市场竞争激烈,但也存在着巨大的商机和发展空间。
在未来,随着智能化技术的不断进步和应用,开关柜测温系统市场的发展趋势将更加繁荣。
因此,建议企业在产品研发和市场营销方面加大投入,结合市场需求制定更具竞争力的策略,抓住市场机遇,提升企业竞争力。
2.正文2.1 开关柜测温系统市场现状分析开关柜测温系统是一种用于监测开关柜内部温度的设备,通过实时监测开关柜内部温度,可以及时发现温度异常并采取相应措施,保障设备运行安全。
浅谈电网中高压开关柜点式光纤测温系统的运用论文
浅谈电网中高压开关柜点式光纤测温系统的运用论文浅谈电网中高压开关柜点式光纤测温系统的运用论文引言影响高压开关柜安全可靠运行的因素较多,而导电连接处的接触不良是最重要的因素之一,由于电流流过产生热量,所以几乎所有的电气故障都会导致故障点温度的变化。
变电站开关柜的动静触头、电缆接头等连接处位置由于接触不良而导致过热是一种严重的事故隐患。
近年来,35kV窑子坡变电站、35kV四台沟变电站均发生过类似的事故,轻则造成断电,重则引发爆炸和火灾,严重影响生产安全。
一般从开关柜接头过热开始到形成事故会有时间间隔,若能及早发现温度异常并快速处理,将大大减少电气事故发生率。
通过分析研究,决定应用“AT501高压开关柜点式光纤在线测温系统”,通过在线监视的方法,对电气设备的运行温度,尤其是敏感位置温度的监测是故障预警和预防事故的重要手段,提前发现开关柜内设备接头发热的迹象,防止出现恶性事故。
1AT501点式光纤测温系统构成1.1AT501点式光纤测温系统结构该系统主要由ATS-100光纤传感器、AT501D光纤测温仪、AT501M集中监控主机等部件,以及上位监控计算机(含远程监控管理软件)、监控机柜及所需辅助设备组成。
系统结构如图1所示。
1.2ATS-100光纤传感器ATS-100光纤传感器(见图2)将被监测部位的'温度信息转换为光信号,并传送给AT501D光纤测温仪,光纤传感器的探头尺寸为目前业内最小,可直接安装在被测点上,测温准确,响应迅速。
1.3AT501D点式光纤测温AT501D点式光纤测温仪实时接收ATS-100光纤传感器送来的携带有温度信息的光信号,并解调为温度数值,实现对被监测部位的温度测量,当实际测量值大于报警设定值时发出报警信号。
AT501D点式光纤测温仪既可单机独立工作,也可多台组网使用。
1.4AT501M点式光纤集中监控主机AT501M集中监控主机(见图3)采集总线上所有AT501D的温度、报警、故障等数据,并通过以太网接口送入上层管理系统;当有火灾发生时,还可以把每个测温度的火灾报警信号通过继电器节点送入消防火灾报警系统。
10kV高压开关柜无线测温技术
10kV高压开关柜无线测温技术摘要:当前10KV高压开关柜中所应用的无线测温技术可以在一定程度上保障用电系统的安全与稳定性,在用电安全方面提供了一定的保障。
无线测温技术能够有效保证10KV高压开关柜使用过程中的安全性,避免在使用过程中出现发热等原因所导致的故障,进一步保障配电系统的稳定性。
本文将重点讲解10KV高压开关柜无线测温技术的特点与应用设计,强化10KV高压开关柜系统的稳定运行。
关键词:10KV高压开关柜;无线测温;测温技术;技术应用10KV高压开关柜是配电供电系统中的重要一环,而在实际运行过程中,因发热等原因将会直接影响到高压开关柜的使用。
而发热故障又较为常见,因此在整个电力系统当中,应对当前所应用的无线测温技术进行升级改造,对于10KV高压开关柜的实时温度进行全方位的监测,保障工作人员能够及时发现设备隐患,及时排除发热故障所造成的影响。
1.高压开关柜无线测温技术的特点1.1稳定安全性在10KV高压开关柜的使用过程中,应根据实际情况选用无线测温传感器,且无线测温传感器的使用有着一定的技术优势与体积优势,对于测温进行过程中的安全性有了一定的保障。
无线测温传感器通常可以达到20米以上的传感距离,可以有效保障测温的稳定,相比于传统的测温方式,也能够有效保障测温人员的人身安全[1]。
1.2极强准确性通过无线测温传感器进行10KV高压开关柜的温度测量,可以得到更为准确的温度数据。
传感器通过接触面来进行开关柜的测温,可以准确稳定的检测到测温点的实时温度,并且及时反馈出相关数据并完成数据传输,有效保障了测量数据的准确性,全面提升10KV高压开关柜运行的稳定性。
1.3具备灵活性在使用无线测温传感器对10KV高压开关柜进行温度检测的过程中,由于不同传感器均具备单独编号,且由于传感器的分频技术,可以保证不同传感器之间的数据不会影响熟路通信的质量。
而无线传感器的体积较小,便于安装,可以在各种不利于测温的点位进行实时测温,因此也能够大大提升测温技术的灵活性。
浅谈智能化变电站10kV高压开关柜在线测温技术
浅谈智能化变电站10kV高压开关柜在线测温技术摘要:随着时代的发展,越来越多的设备逐渐走向智能化,变电站也是如此。
在智能化变电站中,分析其基本结构以及基本运行方式,进而能最终实现10kV高压开关柜在线测温技术的投入使用。
本文在这前提下,主要介绍10kV高压开关柜在线测温技术的重要内容,同时分析该技术的实际应用过程,期望以供参考。
关键词:智能化变电站;测量温度;高压智能化变电站主要是电力系统直接向10kV配电网合理分配电气的设备,在时间较长的条件下,部分高压开关柜很可能通过4000A的电流。
在较高的工作电流和高压开关柜内部各插头发生位置偏移、动静触头较为松动、不合理的用料等因素的影响下,造成相应的电阻明显增加,进而导致10kV高压开关柜的内部严重发热。
我国对10kV高压开关柜具有严格规定(提供的产品应该符合国家鉴定文件或同有效证明文件):如果超过允许的温度值,则会严重影响10kV高压开关柜的运行效率,从而造成事故。
因此,采取有效的在线测温技术,准确、实时监测10kV高压开关柜的内部温度是至关重要的。
一、10kV高压开关柜在线测温技术的基本内容与特点一般情况下,10kV 高压开关柜的柜体是全封闭式,其柜内所含有的空间范围很小,柜中包含较多的设备,造成电气设备之间的安全距离很短,这在一定程度上导致测温工作难度明显增加。
传统测温技术(温度传感器传送被监测点温度时,将自身编号ID也进行传输,当传输到计算器时,则会自动显示各监测点温度)大多存在或多或少的问题,如果使用传统测温技术对10kV高压开关进行测温操作,一般不能达到良好的效果。
因此,研究新型在线测温系统是很有必要的。
(一)原理10kV高压开关柜在线测温技术的工作原理为:采集器通过利用天线对SAW (表面声波)传感器传输无线电磁波信号,该传感器收到电池波信号后,叉指换能器(广泛应用的有效瑞利表面波换能器)就会引发声表面波,使得声表面波能顺着电压基材表面传递到反射区,再传递回叉指换能器,最终让叉指换能器利用天线,对采集器发射反向电磁波,最后采集器进行接收即可[1]。
电力系统10KV开关柜多点测温技术研究
电力系统 10KV开关柜多点测温技术研究摘要:本文介绍了近几年兴起的10KV开关柜多点测温技术原理及应用,分析了多点测温技术的意义及对开关柜保护的影响。
关键词:电力设备、继电保护、多点测温、无线测温。
多点测温技术的兴起。
开关设备是输配电系统中的关键设备,一旦发生事故,将会引起局部或较大地区停电,因此这些设备运行一段时间后或运行中必须进行必要的检查和维护。
在正常运行时,高压电器导电回路长期通过工作电流产生热能,,使电器材料的温度上升,此时温升一般不会超过规定范围,但导电回路一旦发生接触不良,会使温升超过规定范围,使电器材料的机械强度、物理性能下降,甚至造成电气事故。
随着经济的发展,科技的进步,人们对安全生产的要求越来越高。
传统的10KV综保装置可以将发生故障的设备及时切除电源,保护设备以及人身安全。
相对于亡羊补牢人们更喜欢防患于未然,配合综保装置,能将设备“状态”及时传送给运行人员,将会更好的保护10KV开关柜。
多点测温技术顺时而生,它能测出开关柜触头及电缆的温度,及时将温度信息传送至运行集控室,便于运行人员检查开关柜的温度“状态”及趋势。
运行人员根据开关柜触头及电缆温度的变化可以判断开关柜运行的状态是否良好,从而避免了因温度不断升高而引起的设备故障,起到了防患于未然的作用。
多点测温技术原理及种类。
手车式开关柜目前在配电系统中普遍使用,在高压断路器手车式开关柜结构中,静触头、动触头是一个主要原件,在动触头与静触头接触时,他们之间有一个接触电阻,如果该接触电阻过大,温升会超过规定值,从而加速动、静触头接触处氧化、弹簧松弛,氧化结果又导致接触电阻增加,这样又促使发热加大,温度增加,甚至引起电弧烧损。
多点测温技术就是为了避免此类事故而发明的,其原理大体分为两类。
一是红外辐射的非接触式测温。
红外测温是利用所有温度高于绝对零度的物体都会辐射红外能量,并且所辐射红外能量的多少和物体温度的高低成正比这一原理工作的。
35kv高压开关柜无线测温技术应用分析
35kv高压开关柜无线测温技术应用分析摘要:近年来,随着电力市场需求的日益增长,高压开关柜作为电力系统的一个重要组成部分,其本身的安全性、经济性也受到了人们的重视。
本文着重介绍了35 kV高压开关柜无线测温技术的应用情况﹐介绍了技术特点和工作原理﹐对其在35 kV高压开关柜中的应用进行归纳,以及变电站的无源无线测温系统的运用。
关键词:高压开关柜;无线测温;技术;应用引言:随着电力市场对电力系统的稳定需求不断增加,对电力供应的质量和可靠性提出了更高的要求。
在开关柜中广泛采用新技术和新工艺,使得其可靠性得到了极大的提高。
六氟化硫气体具有良好的绝缘和消弧特性,在高压开关设备中得到了广泛的应用。
全封闭高压开关柜在长时间的高负载下,其散热性能不佳,容易导致热聚集,温度上升会对电器的绝缘性能产生不利影响;全封闭高压开关柜不能观测到动触点与柜内静接触位置连接、接地刀闸分合等情况,不能对柜体内部进行温度测量,存在较大的安全风险。
通过对高压开关柜母排、电缆接头的直接监控,可以有效地降低由于过热引起的火灾和大面积停电。
一、高压开关柜无线测温技术应用意义电气设备的导电连接部位松动,刀闸、断路器接触松动等,都会使设备的温度聚集,使有关部件的性能恶化,从而引发导线的熔融、绝缘击穿,严重危害电网的安全。
随着钢铁行业的不断发展,电力系统中的无人值守变电站将会得到广泛的应用,对变电站内的各种信息进行更严格的控制,但目前变电站对主要设备的温度监测还处在初级阶段,监控范围小,尤其是在密闭设备的温度监测中,更是处于“盲区”,技术水平也比较落后。
目前变电所的高压设备基本上都是封闭的,传统的测温方法是不可能的,有些装置还采取了开孔和红外线测温器的方法,但其缺点是不能实时地收集和发送数据,对电力系统的绝缘性能有很高的要求;不能直接附着在高压带电装置上,精度低需要检查,还需要人在现场才能显现效果,并且只适合于裸露的设备;但是,该模型的安全性更高。
6kV室高压开关柜在线测温方案2016.08.20
山东华聚能源股份有限公司济二矿电厂6kV室高压开关柜在线测温方案编制:审核:批准:山东华聚能源股份有限公司济二矿电厂2016年08月20日6kV室高压开关柜在线测温方案一、目前运行状况济二矿电厂6kV配电采用6kV单母线分三段配电方式,安装39台东方公司生产KYN中臵开关柜。
在电气高压设备中,6kV开关柜多次发生柜内电气连接部位过热的事故。
断路器动静触头、母排搭接处、电缆压接处等电气设备的连接部分由于接触不良、表面氧化、积灰、等原因,在大电流通过时温度升高,导致设备老化、绝缘性能下降等问题,严重的会造成短路、损坏设备、中断供电等。
目前针对电气设备连接部分发热这一现象,主要监视方法为值班人员定期用红外测温仪、示温片等手段对设备进行定期巡检。
巡检过程中易受巡检人员责任心、巡检时间间隔、测量角度、测量部位的影响;同时只能测量裸露在外的接点温度,无法监测到电气设备内的接触点、电缆头等温度。
这一方法只能定期的监测到温度数据,不能实现实时监测,温升过高时亦不能告警;从而造成断路器动静触头、主变引线、母线搭接、电缆接头等电气接点发热现象比较突出、故障率高。
开关柜是我厂配电系统重要设备之一,高压开关柜的安全运行越来越重要,迫切需要高压开关柜具有高可靠性,安装在线测温产品可实时监测高压开关柜内部部件运行温升工况。
二、电气接点温度在线监测实施方案通过对当前国内较为认可的测温方案进行调研,将三种测温方案进行技术比对:性能比较:✧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,无法实现在线测量,开关柜内的空间非常狭小,结构复杂,无法安装红外测温探头(因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离,并需要正对被测物体的表面)。
✧光纤光栅温度传感器采用粘胶方式直接安装到开关柜内固定的高压电气部件上传导光纤信号,安装后高压开关柜内存在多根光纤线处于高低电位之间,有光纤表面受积灰、吸潮影响,存在爬电、绝缘击穿的隐患,光纤光栅温度传感器不能对运动中的电气设备部件温升进行检测。
10kV高压开关柜无线测温技术分析
• 17•文章针对10kV 高压开关柜无线测温技术进行讨论,在了解无线测温技术相关原理及特点的同时,对该项技术的应用进行探讨和描述,希望能够为10kV 高压开关柜的平稳运行提供有力支持。
在电力系统当中,10kV 高压开关柜是一项非常关键的内容,其运行质量会对整个电力系统的安全、稳定运行造成直接的影响,但在实际运行中,受到诸多因素的影响,10kV 高压开关柜非常容易出现发热故障,从而对其正常运行造成不利影响。
而为了对这种情况加以改善,还需要利用无线测温技术对10kV 高压开关柜进行实时的监测,使故障隐患能够及时的排除,这对于电力系统的安全、稳定运行具有非常重要的意义,所以,有必要针对相关内容进行深入的研究。
1 无线测温技术的原理及特点1.1 基本原理对于无线测温技术而言,其主要原理就是结合各种温度传感元件来进行测温的,而涉及到的温度传感元件包括:半导体传感器、红外测温度传感器、热敏电阻温度传感器、无源无线温度传感器、声表面温度传感器等等。
1.2 技术特点第一,安全性,可以通过点位绝缘安装,降低爬电影响,所以不会影响电气设备的安全运行,具有较高的安全性;第二,准确性,在无线传感器系统当中往往会应用一些精度较高的数字传感器,且这些传感器大多以接触式测温为主,将传感器设置在发热点附近能够将测温部位的温度变化情况快速、准确测量出来,从而为第五,能耗低,无线测温技术的应用较为重视低功耗理念的应用,所以在应用该项技术进行测温时,不仅不会造成太大的能源消耗问题,还会使测温元件的使用寿命得到有效的延长。
2 10kV高压开关柜中的无线测温技术2.1 整体设计第一,对温度传感器进行优选。
由于无线测温技术涉及到各种温度传感器,而针对这些传感器进行分析可以发现,它们都有着特定的温度测量范围,且适用的温度环境也有所不同,但具体应用何种温度传感器,需要结合10kV 高压开关柜的具体情况来考虑,要尽可能的选择测温电路简单、测量精度高、占用口线少、扩展方便、便于使用以及成本投入低的温度传感器,从而为10kV 高压开关柜的平稳运行提供支持。
10kv高压开关柜无线测温技术分析_1
10kv高压开关柜无线测温技术分析发布时间:2023-02-21T03:57:20.300Z 来源:《福光技术》2023年2期作者:董圣平王斌[导读] 我们都知道,无源无线测温传感器在体积上有着显著的优势,当完成安装后,其所形成的高度不会对绝缘距离造成影响,这进一步地强化了电气设备的安全。
国网安徽省电力公司和县供电公司安徽马鞍山 238200摘要:随着我国经济社会的发展和进步,技术快速更新换代,10kv高压开关柜的测温技术也不例外。
将新的无线测温技术应用在10kv 高压开关柜中,可以进一步提高保障配电系统的安全性和稳定性,进一步满足人们对电力的需求。
但在实际操作过程中,部分工作人员应用10kv高压开关柜无线测温技术是按照相关经验来进行,这不仅在一定程度上影响到无线测温技术在10kv高压开关柜中的应用,而且也保障不了10kv高压开关柜安全稳定的应用,极易引发一系列的安全事故,危害工作人员的生命安全。
基于此,通过介绍10kv高压开关柜常用的几种无线测温传感器的原理和技术特点,为相关工作人员提供参考。
关键词:10kv高压开关柜;无线测温技术;分析原理;特点一、无源无线温度传感器技术特点1.安全性我们都知道,无源无线测温传感器在体积上有着显著的优势,当完成安装后,其所形成的高度不会对绝缘距离造成影响,这进一步地强化了电气设备的安全。
由于无源无线传感器的信号传输距离可达20m,满足数据的接收工作要求,此时工作人员并不需要进行过多的接收设备的安装,仅需传感器就可实现对温度的测量,从而保障工作人员测量时的安全。
这也是无源无线测温传感器具备安全性的重要原因之一。
2.准确性该无线传感系统主要采用的是精度相对较高的数字传感器,且通过接触的方式进行测温。
由于其通过接触的方式实现温度的感知,因此设备可较为准确地捕捉到测温点的温度情况,并将相应的温度数据反馈出来,从而使数据更具准确性。
在传输相关的数据时,该无线传感系统会对数据进行校验和核査,排査和筛选出错误的数据,进一步地保障温度数据的准确性。
10KV高压成套开关设备在线测温技术在智能化变电站中的应用探讨
10KV高压成套开关设备在线测温技术在智能化变电站中的应用探讨文章结合智能化变电站设备结构以及运行方面的具体要求分析了10KV高压开关柜在线测温的特点,进而对10KV高压开关柜在线测温技术研究现状进行了探讨,最后对10KV高压开关柜各种在线测温技术的优缺点进行了对比。
标签:智能化变电站10KV高压开关柜在线测温技术0引言作为电力系统中直接向10KV配电网分配电能的电气设备,10KV高压开关柜长期通过较高的负荷电流,有部分高压开关柜甚至长期通过大电流。
再加上高压开关柜内部各插头(接头)发生位置偏移、动静触头等发生松动、用料不良等原因导致的接触不良进而致使电阻增大,最终使得10KV高压开关柜内部发热严重。
在国家相关规范中,对于10KV高压开关柜内部温度有明确的规定,一旦超过了温度允许值,就有可能导致10KV高压开关柜的运行事故。
因此,采取一种有效的在线测温技术来对10KV高压开关柜内部温度进行准确的在线实时监测,是十分有必要的。
1 10KV高压开关柜在线测温的特点10KV高压开关柜由于设备结构以及运行方面的具体要求,其在线测温技术有以下特殊性:1.1非接触式的测温技术难以满足要求以当前应用较多的XGN型及KYN型开关柜为例,其内部包含断路器、隔离开关、CT以及电缆头等电气元件。
为避免因积污和受潮引起污闪事故,同时也为了避免小动物误入造成短路,XGN型开关柜内部的导电部位都进行了绝缘热缩包封,即开关柜内部需要进行测温的部位几乎都被绝缘体包裹,使得红外测温技术难以发挥作用。
1.2测温装置需要进行高压绝缘10KV高压开关柜正常运行状态下,其额定电压为10KV,测温装置必须装设于测温点的带电设备上,而温度信号的接收装置则在开关柜的柜体上或者柜体外,这就意味着测温装置与接收装置之间要进行高压隔离,同时还不能对开关柜内部电气元件的安全距离造成影响。
这可以说是开关柜测温技术应用于实践需要解决的首要问题,也是影响在线测温技术发展的重要原因。
电力系统高压开关柜在线测温技术
电力系统高压开关柜在线测温技术作者:李静贺来源:《装饰装修天地》2015年第03期摘要:近年来,随着计算机技术、网络通讯技术、传感器技术、光纤技术等发展,推动了高压设备在线监测和故障诊断技术的发展。
关键词:高压开关柜;测温;在线监测前 ;言发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电气设备。
在设备长期运行过程中,开关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,而这些发热部位的温度无法监测,由此最终导致火灾事故。
近年来,在电厂和变电站已发生多起开关柜过热事故,造成火灾和大面积的停电事故,解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。
通过监测开关柜内触点温度的运行情况,可有效防止开关柜的火灾发生,但由于开关柜内高压的结构,无法进行人工巡查测温,因此实现温度在线监测是保证高压开关柜安全运行的重要手段,随着智能电网的发展,对高压开关柜进行实时监测和状态检修势在必行。
一、高压开关柜在线测温技术介绍1.原理常规的检测方式并不能发现开关柜潜在故障,更无法判断故障发展趋势,针对人工巡检不足,各研究院、生产厂家开发了一系列新型在线测温装置,这些装置的测温原理大致分为以下几种:1.1红外成像:通过红外热成像仪获得开关柜的红外谱图,由谱图间接判断开关柜温度。
1.2传统接触式测温、红外信号传输:采用传统的接触式温度传感器(热电偶、集成温度传感器等)测温。
传感器信号处理电路安装在高压母线上,电源经过感应线圈从高压母线获得,测量所得信号经数字编码后驱动红外发射管,由安装于柜体低电位上的红外接收管接收红外信号,再通过解码电路得到温度数据。
1.3光纤测温:在触头便面贴装光纤温度传感器,通过光纤连接到安装于柜体的光纤解调器,光纤解调器输出对应的温度数据。
1.4红外探头测温:开关柜上安装若干红外测温探头,通过接收电触头的红外辐射来确定其温度。
2.特点长期以来,高压开关柜内触头运行温度很难监测,这是因为柜内具有裸露的高压,通常的温度测量方法不能使用。
高压电气设备实时在线温度监测技术展望
一、引言电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节,对电网电力设备进行安全运营实时监控成为必要。
长期电网运行数据表明,电网电气设备故障大多是由于大电流运行、设备老化、绝缘水平下降等原因导致设备在高温条件下运行,进而引发燃烧,爆炸等严重后果所造成。
高压开关柜是输配电重要一次设备,其安全运行对于电力正常输送非常重要。
GB/T11022-2011<高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求>第4.5.2节对各部件有明确的温升要求,但受制于传统测温方法的局限性,此要求未能全面执行。
随着技术的发展,该要求也越来越受到重视,2011年,中国南方电网公司出台指导文件,公司决定加大开关柜无线测温装置试用力度,在重要变电站开关柜上逐步加装无线测温装置。
高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的电气产品,高压开关柜工作电压等级在3kV~40.5kV。
高压开关柜为金属封闭开关设备,在正常工作时,不允许打开金属封闭门,所有电气连接点均位于高压开关柜中。
由于开关柜内部工作电压高,且正常使用中不能随意断电,所以安装于高压开关柜内部的测温系统,需要更高的电气绝缘性,日常使用中的应减少维护量。
因此,高压开关柜加装安全、实时、少维护、全方位测温系统既是设备自身标准,也是符合实际用户需求,同时,也是智能电网发展的必然要求!二、电气设备测温技术比较目前,用于电气设备的测温技术主要有以下方法:红外测温技术、光纤传感测温技术、有源无线测温技术、无源无线测温技术。
(1)红外测温技术红外线测温技术是通过吸收红外线辐射能量,测量出设备表面的温度及温度场的分布,从而判断设备的发热情况。
该方法只可测量在传感器直视范围内的测量点温度,无法适用于针对开关柜内部的断路器触头温升的测量。
(2)光纤传感测温技术光纤传感测温技术是依据光纤的光时域反射(OTDR)原理以及光纤的后向喇曼散射(Raman scattering)温度效应。
智能化变电站10kv高压开关柜在线测温技术研究
智能化变电站10kv高压开关柜在线测温技术研究发布时间:2021-08-02T09:29:23.024Z 来源:《电力设备》2021年第5期作者:陈泽群1 李崇阳2[导读] 同时设备在其主要硬件和功能上基本保持相同,所以高压开关柜的温度也会在可控和相近的范围之内。
(陕西省地方电力(集团)有限公司宝鸡供电分公司陕西宝鸡 721004)摘要:我国高压电路覆盖面积十分广泛,其中高压开关柜在电力输送的过程中有着关键性的作用,高压开关柜主要是在电力生产、电力运输、电能与动能相互转化以及电力损耗等过程中起到了对变压器保护的用途。
高压开关柜在电力公司中是一种常见的设备,它的正常运转,直接和整个用电区域的电力网络状态有直接关系。
本文就对智能的变电站10KV高压开关柜在使用过程中,进行温度检测的相关技术进行讨论。
关键词:高压开关柜;智能化;10kv;测温技术0引言高压开关柜在使用过程中一直都是处于带电状态,所以无论是什么型号的高压开关柜,在整体的设备安装上,都是处于大庭相近的,同时设备在其主要硬件和功能上基本保持相同,所以高压开关柜的温度也会在可控和相近的范围之内。
那么对实际使用中的高压开关柜进行温度检测,如果温度过高,那么就能够判断出高压开关柜出现了故障。
其中发热故障一般情况下,都是因为闸刀和电线之间接触不良造成的。
因此高压开关柜的温度测量就需要特别关注这个位置,其他的一些地方可以稍微留意就行,当高压开关柜出现温度过高,我们也能够尽快的将原因查明,避免由于温度过高引起的一些变化和非正常运转,保障在有限时间内解决温度过高带来的设备故障,减少电力事故引起的人民生命安全和设备损失。
1高压开关柜在10kv温度检测的特征1.1隔空温度检测技术不能准确测量温度前几年时间里,我国的电力设备高压开关柜使用的型号都是属于多种多样的,这些设备的内部主要是由熔断器、电力温度阻隔器、CT、电线接头等组件构成。
为了减少长时间为进行设备除尘引起的设备高温失火,以及雷雨天气设备潮湿引起的线路断路事件,同时也为了减少昆虫、老鼠进入高压开关柜内,引起的电力非正常运转,高压开关柜内必须进行绝缘处理和隔热处理,因此高压开关柜内部的温度就很难在隔空测量发挥作用。
高压开关柜温度监测
高压开关柜温度监测一、高压开关柜温度监测概述电力系统高压设备在长期运行过程中常出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动,触点和母线排连接处老化等问题,造成设备过热甚至出现严重事故。
而开关柜内有裸露高压,空间封闭狭小,无法进行人工巡查测温,传统的测温方式都无法有效地解决这个问题。
高压开关柜温度监测系统是将温度传感器安装到开关柜内,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,用户在远程监视设备温度运行状态,高压开关柜温度监测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。
高压开关柜温度监测系统适用于各种类型的高压设备的温度在线监测,具有可靠的高压隔离、抗强电场、磁场干扰及良好的热稳定等特性。
本系统通过即时监测开关触头等发热点温度,可发现异常发热故障苗头,从而防止故障的发生,并且通过温度历史记录,对开关柜“状态维修”提供科学数据依据。
对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。
二、高压开关柜温度监测原理示意图如下图所示,高压开关柜温度监测系统的基本组成部分包括: 下位机(或叫前端机)和中心预警平台。
下位机具体示意图(1) 无线温度采集器:简称采集器,负责采集监测点的温度数据,并通过无线方式把采集数据发送出来。
(2) 数据收发终端:简称终端,负责收集无线温度传感器发出的温度数据,并把所收集的数据通过网络方式上传到测温管理主机。
(3) 测温管理机:简称主机或工作站,负责对数据收发终端进行工作参数设定,自动周期地从终端中读取所接收的测温数据,并对数据进行分析,发现超过警戒的温度或温度发生异常波动则实时报警。
测温数据可在计算器中作长期存储记录,供随时查询显示.经过对实际需求的分析,系统设计为1个测温管理机最多管理32个数据收发终端,1个数据收发终端最多管理200个无线温度采集器。
也就是说1个主机可管理6400个无线采集器.这基本上可以满足一个220KV变电站的应用要求。
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高压开关柜测温技术展望
一、引言
电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节,对电网电力设备进行安全运营实时监控成为必要。
长期电网运行数据表明,电网电气设备故障大多是由于大电流运行、设备老化、绝缘水平下降等原因导致设备在高温条件下运行,进而引发燃烧,爆炸等严重后果所造成。
高压开关柜是输配电重要一次设备,其安全运行对于电力正常输送非常重要。
GB/T11022-2011<高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求>第4.5.2节对各部件有明确的温升要求,但受制于传统测温方法的局限性,此要求未能全面执行。
随着技术的发展,该要求也越来越受到重视,2011年,中国南方电网公司出台指导文件,公司决定加大开关柜无线测温装置试用力度,在重要变电站开关柜上逐步加装无线测温装置。
高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的电气产品,高压开关柜工作电压等级在3.6kV~550kV。
高压开关柜为金属封闭开关设备,在正常工作时,不允许打开金属封闭门,所有电气连接点均位于高压开关柜中。
由于开关柜内部工作电压高,且正常使用中不能随意断电,所以安装于高压开关柜内部的测温系统,需要更高的电气绝缘性,日常使用中的应减少维护量。
因此,高压开关柜加装安全、实时、少维护、全方位测温系统既是设备自身标准,也是符合实际用户需求,同时,也是智能电网的发展方
向之一。
二、开关柜测温技术比较
目前,用于开关设备的测温技术主要有以下方法:红外测温技术、光纤传感测温技术、有源无线测温技术、无源无线测温技术。
(1)红外测温技术
红外线测温技术是通过吸收红外线辐射能量,测量出设备表面的温度及温度场的分布,从而判断设备的发热情况。
该方法只可测量在传感器直视范围内的测量点温度,无法适用于针对开关柜内部的断路器触头温升的测量。
(2)光纤传感测温技术
光纤传感测温技术是依据光纤的光时域反射(OTDR)原理以及光纤的后向喇曼散射(Raman scattering)温度效应。
该技术组成的元件具有结构简单、耐腐蚀、小巧、测量灵敏度高等特点,而且不受电磁干扰影响,但开关柜内安装不易,装置成本较贵,经济性差。
同时,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。
(3)有源无线测温技术
有源无线测温技术的原理是通过单片带微处理器的传感器将被测设备温度信号转换成数字信号,再通过无线发射模块传递至接收器,接收器处理后将采集到的温度信息上传到后台显示系统,该方法也是目前高压开关柜实时测温的主要方法。
该技术结构简单、小巧,可安装于任何位置,但该技术必须采用电池供电或CT取电,无法做到高低压分离。
电池供电方式需要定期更换电池,并且电池自身存在爆炸风
险,维护量大;CT取电对电流大小有要求,电流波动大对测量精度影响较大,CT取电方式存在安装难度大的缺点。
(4)无源无线测温技术
无源无线测温技术主要是利用了声表面波(SAW,
Surface Acoustic Wave)技术,具体原理就是将射频信号发射到温度传感器的压电材料表面,然后将受到温度影响了的反射波再接收回来转换成电信号,从而获取温度数据。
该技术利用了晶体材料的物理特性,无需常规供电电路,彻底解决了高低压分离的难题。
该技术具有高低压分离、安装方便、测温时间短、传感器免维护等优点。
三、无源无线测温需要解决的问题
以上对比可以看出,无源无线测温技术应该是高压开关柜测温的最佳选择。
国外,美国有两个公司可以生产基于声表面波的温度传感器和温度分析器,法国也有一家公司早在十多年前就对该技术做过深入研究,但都未形成商业化产品,该公司也因此进入困境,已被其他公司收购。
那么,是什么原因制约着该技术在开关柜测温领域的应用。
首先,该技术是利用了晶体材料的物理特性,无法像有源无线方式对传感器进行地址编码,只能通过对传感器的相应响应中心频率进行区分,这需要对传感器进行分频设计,这对传感器生产工艺有较高要求。
另外,还需要防止同频率传感器的相互干扰。
其次,该技术使用的射频信号,高压开关柜接地良好,能够屏蔽外界干扰信号,但是相邻高压开关柜之间通常使用同一根主母排,而射频信号具有趋附效应,传感器发射回来的射频信号会沿着主母排表面传
输到其他开关柜内,从而影响测量。
另外,传感器反射信号相比发射信号强度至少小60dB以上,如何防止发射信号对其他温度分析器的干扰也是一个难题,必须做到高速、有效的分时工作。
四、无源无线测温新进展
目前,采用在开关柜主母排加装一种能够吸收射频信号的新型材料,能够有效吸收来自于相邻或相隔开关柜的射频信号。
将这种新型材料与陶瓷材料融合在一起所组成的吸波材料,一方面可以具有与陶瓷材料相近的绝缘性能,另一方面相邻开关柜的射频信号经过该材料后强度衰减一个量级以上,有效克服了相邻或相隔开关柜之间的射频信号干扰。
目前该方案已经实际应用于开关柜中,能够实现多台开关柜全部实现有效无源无线测温。
五、总结
高压开关柜安装测温装置是产品标准,能够满足客户要求,符合智能电网的发展方向,无源无线测温技术是高压开关柜测温最佳选择。
无源无线测温系统需要解决传感器分频、射频信号的屏蔽与吸收、射频信号分时工作等问题。
目前采用一种全新的吸波材料能够有效解决多台共母排开关柜间无源无线测温中遇到的干扰问题,使具有高低压分离、安装方便、测温时间短、传感器免维护等优点的无源无线测温方法得以开关柜中实现实际应用。