开关柜温度检测系统上课讲义

开关柜温度检测系统开关柜温度检测系统调查报告为了解市场上无源无线，有源无线，红外开关柜温度检测系统的特性与价格特进行此次调查！以下是此次调查的结果：1.高压开关柜实行温度在线监测的必要性：高压开关柜作为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。

随着电网的发展和设备技术的提高，10，35kV系统开关柜在电网中已大量使用。

而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题，由于开关柜体的密闭性，在一些负荷较重的地区，存在开关柜的温升超标问题。

开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。

目前，对电力系统内部使用的开关柜，严格遵守设备采购程序及技术政策，确保入网的开关柜都通过型式试验，尤其对温升的要求比较严格。

运行中，负荷通常都不会达到开关柜的设计满容量，开关柜的温升问题应该不会很突出，但是实际情况并不尽然。

开关柜内部实际温升情况，尤其是母排连接等部位，通常总是比型式试验测出的数据高。

2.高压开关柜温度过高的几点原因：(1)试验测得数据通常在试验室完成，持续时间不长，一般不超过8h，不具备温升累积效应，不能等同于长期运行并持续发热的设备。

(2)不同金属的膨胀效应不同。

钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。

实践证明，当接头处的运行工作温度超过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。

当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触。

每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。

（3）连接部位紧固螺栓压力不当。

部分安装或检修人员在导体连接上认为连接螺栓拧得愈紧愈好，其实不然。

特别是铝质母线，弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大，从而影响导体接触效果。

(4)选用的导体材料电导率不满足要求，多数属于导体原材料纯度不够。

(5)现场的其它因素，比如可能存在安装检修工艺不当，如母线在加工、连接、安装过程中，对母线接触表面处理不到位、不平整、不光滑、没有涂专用电力脂等，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。

现代社会对电能的依赖性极高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。

做为目前普遍使用的小车式开关柜由于断路器与开关柜之间采用插头联接，当小车与开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良，接触电阻增大，出现触头温升过高，甚至烧毁停电，这些现象在大电流开关柜如进线柜上尤为突出，且影响极大。

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. 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. 为避免此类事故的发生，开发一种能即时监测触头温升的装置显得非常迫切(国外已有个别公司开发了这类产品)。

4.技术特点分析实时监测高压开关柜内接点的运行温度, 可确定触点接头处的过热程度, 当发生超温时, 系统就会发出报警指示。

温度传感器被安装到开关柜内的带电触头上, 测温通信终端负责收集开关柜内所安装的温度传感探头的温度数据, 并将所收集的数据通过MODBUS 总线网络传到上位管理机, 通过上位计算机中的软件对所接收到的温度数据进行分析, 发现超过警戒的温度或探头故障则即时报警。

采用先进的数字化及无线传输技术, 独特的绝缘性能, 使用方便经济。

无线传感器内部经过特殊工艺处理, 温度参数变化通过无线传输方式到测温通信终端。

接收到的温度信号准确可靠。

无论是安装、运行、维修都会高度安全、可靠。

不会对一次设备产生任何干扰和影响。

标准化设计, 可方便扩展与其它系统互连, 费用低廉, 安装灵活。

从温度信息采集到数据处理、显示、通信自成系统, 可与电力系统综合自动化系统相连接, 也可和电力系统的局域网、广域网相连接, 融入电力自动化综合控制系统。

一、调查对象的优势北京斯拓高科开关柜无线测温系统，2.4G Zegbee技术ST4000有源无线测温系统的优势ST4000无线系统是专门设计用于高压带电体的运行温度监测，实现非接触温度测量。

系统包括无线温度传感器和无线接入设备构成。

能实现网络化的温度测量。

ST4000技术特点1.直接序列扩频（DSSS），抗干扰能力更强。

2.采用ZigBee技术，符合IEEE802.15.4标准。

3.温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小。

4.极低的传感器耗电，电池寿命：>5年。

5.高达65535个无线传感器编址。

6.自动传感器识别，无连线，安装简便。

ST4000开关柜无线测温系统的技术优势价格1000元江苏声立传感技术有限公司无源无线开关柜测温系统，型号WTS-SG-1的产品优势1.无线方式不影响高压绝缘，避免有线方式“爬电”的隐患，安全性极高。

2.可靠性高。

传感器完全无源，不带电池，避免了电池高温爆炸和化学泄漏等隐患。

3.安装简单。

无源温度传感器体积小，与读取器之间数据无线传输，安装方便灵活，不受设备结构和空间影响。

4.测温实时性好。

在线测温，可随时检测设备温度变化。

5.维护方便。

传感器完全无源，不需定期更换电池，使用寿命。

价格1800元山东方维监测科技有限公司无源无线开关柜测温系统，型号NT1000的产品优势1.安全性：无线式传输、独立安装，有效避免爬电影响，不降低电气设备的安全性能。

2.稳定性：高品质传感器元件及抗干扰壳体设计和先进的程序编码器校验功能，保障了传感器在复杂环境中稳定可靠运行。

3.准确性：采用高精度数字式温度传感器，接触式测温，十分接近发热点，可快速准确的监测到温度点变化。

4.灵活性：体积小巧，安装简单、组网灵活，有线或无线均可，便于监控点数量的增加。

5.易用性:基于优良操作平台，采用模块化设计，并预留相应接口，利于扩展及与各系统连接，保证未来的适应性。

6.低功耗：低功耗设计，在保证正常测温的情况下，延长传感器的使用寿命。

价格暂无保定市屹高电气有限公司无源无线开关柜测温系统，型号YGPWT-2000的产品优势1.双电源模式，功能更加完善提供两种取电模式：第一种是通过触臂或母排上流过的一次电流进行感应取电；第二种是通过手持巡检仪提供的射频信号进行取电。

这两种取电方式的组合提供了更加完美的功能，为设备的质量检测、系统设置、安装，巡检、软件升级等提供便利。

2.超强取电性能，无工作盲点断路器触头或开关柜母排上只要有2~3A一次电流就可以让取电模块正常工作。

3.采用喉箍式结构，安装更方便无源无线测温模块尺寸小，安装方便，适用于各种尺寸的触头壁和母排，可以安装在触头臂套管内侧或外侧，可以安装在母排各种位置，有更多的选择，安装更加方便快捷。

4.发射周期智能化可以根据触头臂或母排上感应电流的大小自动调整发送周期，数据发送频率更智能化，大于等于1秒可以任意设定。

5.感应能量小，稳定性高模块内部从一次电流感应到的功率从3A的0.08mW到1000A时的0.12W，由于本身感应到的功率小，不需要通过保护电路去消耗多少能量，更加稳定。

6.屏蔽结构设计，抗干扰性好内部硬件设计上，增加了屏蔽罩和保护电路，可以轻松的应对群脉冲和浪涌带来的干扰，手持供电设计，设置和维护更加方便。

喉箍式无源无线采用的是双电源设计，不仅可以感应取电，还可以在断电的情况下用手持巡检仪进行射频供电，可以直接对监测模块进行实时设置和软件升级，这样对于后期维护可以更加方便。

7.新合金材料应用，自产热小无线测温模块，采用特殊的软磁合金材料，产热很小，在10000A的大电流下对监测点没有任何影响，不同于传统硅钢片，取的能量很高，发热很严重，会加重监测点的温度。

价格500-1000左右杭州翰松电器有限公司开关柜红外测温系统，型号HS330的产品优势电气接点测温装置最多可以在线监测12个点位的的温度（温升），通过无线传输，在主机的屏幕上实时显示，由主机对这些监测点的温度进行实时监控。

当任何一个监测点的温度超过设定温度后会输出三个级别报警提示（指示灯、显示值闪烁及三组无源继电器输出）；电气接点测温装置提供RS485接口，MODBUS通讯协议，可以上传环境温湿度、各监测点的温度和电池电量等信息。

电气接点测温装置采用图形中文菜单界面，操作简单直观，并有报警记录查询功能。

电气接点测温装置包括：显示主机、无线温度传感器、环境温湿度传感器（可选）。

价格：1800元北京盛世同升科技发展有限公司无源无线开关柜测温系统，型号SAW-RFID 的产品优势有源无线开关柜测温系统，型号HWW-100的产品优势无源无线开关柜测温系统RFID无线无源测温系统是我公司自主研发监测开关柜内部触点温度的产品。

采用先进的声表面波射频识别（RFID）技术实现温度传感和无线识别功能，具有良好的绝缘性和抗电磁干扰性，是目前测量高压开关柜内部触点（如断路器动静触头，母线排连接点等）运行温度的最佳解决方案，可有效避免电力开关柜由于老化、触点氧化、内部故障、过负荷等所引发的过温甚至烧毁等事故的发生产品特点：无线无源免维护：传感器标签为一次成型器材，使用寿命长。

标签与采集器无线连接，实现了高压隔离。

传感器标签无需电池驱动，不但减少维护成本，而且避免电池爆炸带来的安全隐患。

环境适应性好：可稳定工作于高温、高压、强电磁等恶劣的工况环境，防暴，安全，可靠。

实时监控：实时监控开关柜内各触点的当前温度，并记录历史数据和生成变化曲线。

每个传感器可单独设置告警温度，当绝对温度或温升超过上限值时，将产生过温告警。

有源无线开关柜测温系统温度监测系统采用分布式结构，主要由测温传感器、温度监测主机、监测中心三大部分组成。

将测温传感器附着在监测点上，比如在开关柜接头附件的母排或者电缆接头上，经过数字处理后通过无线通讯方式按照一定的周期将数据传送到监测主机，监测主机安装在开关柜的仪表室面板上。