[發明專利]用于基站式開關柜的無線溫度在線監測系統

無效

• 申請號: 201210328670.7
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102853941A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 丁昊
• 申請（專利權）人: 上海欣影電力科技發展有限公司
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G08C17/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種溫度在線監測系統，尤其是涉及一種用于基站式開關柜的無線溫度在線監測系統。

背景技術

智能電網建設是我國在能源領域的重要戰略部署，最有可能實現原創性突破、占據世界制高點的領域。智能電網建設將逐步推動我國電力基礎生產模式的改變，定位于利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、互動化為特征的國際領先、自主創新、中國特色的智能電網，是電力行業的發展方向。

智能電網的實現，首先依賴于電網各個環節重要運行參數的在線監測和實時信息掌控，無線傳感器網絡作為“智能信息感知末梢”，可成為推動智能電網發展的重要技術手段。國家已經將“面向智能電網的安全監控、輸電效率、計量及用戶交互的傳感器網絡研發與應用驗證”列為科技重大專項課題，全面實施傳感器網絡在智能電網的輸電、變電、配電、用電等領域的大規模應用，傳感器網絡技術必將在智能電網建設中得到廣泛應用和發展。

變電站電纜接頭、閘刀觸點、開關觸點、銅排連接點、電抗器、消弧線圈、電容器、電纜溝動力電纜等處可能會因為過載、緊固松動、散熱不良等原因而導致發熱。設備的運行溫度是設備運行狀態的重要外在表征，根據運行溫度、相對溫升、相間溫差等信息可以較準確的判斷設備工作狀態是否正常。

溫度監測數據是狀態檢修的重要基礎數據，采用國網信通的無線溫度監測裝置，可以滿足對全站主要設備、接頭、動力電纜、電容器、電抗器等設備的運行溫度實現在線監測的技術需求，為全站狀態檢修信息化提供基礎數據支持。

1.1無線測溫原理

無線溫度監測裝置采用了先進的一體化、微型化封裝技術，并且使用等電位安裝技術，將無線溫度傳感器直接安裝在電纜接頭、閘刀觸點、開關觸點、銅排連接點、電抗器、消弧線圈、電容器外殼等處，實現溫度、溫升和相間溫差的高可靠實時在線監測。通過實時監測被測設備相對環境的溫升、實時監測同一設備不同相間的溫差，實現智能變電站設備運行溫度的自動管理，為智能變電站的安全運行提供數據支持。系統也可以為每個測量點分別設置各種告警溫度值，所有運行溫度超標、溫升超標的測量點的溫度信息會有醒目的提示，方便巡檢工作。全站設備的運行溫度數據可通過網絡發送到變電站監測控制主機，為變電站設備的狀態檢修提供數據支持。

通過無線溫度傳感器的單片微處理器控制將被測設備溫度由溫度傳感器轉換成數字信號，再通過無線發射接收模塊傳遞至讀寫器，通過微處理器將采集到的溫度信息，通過485通訊模塊上傳到一臺PC計算機。將多個傳感電子標簽分布在讀寫器的周圍，在有效的通訊范圍內可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。讀寫器則安裝在控制中心，控制中心計算機軟件實時監控每個點溫度的變化，溫度監測計算機從測溫通訊終端采集各監測點的運行溫度數據，在數據庫中作長期保存，實時顯示監測點的溫度變化曲線，并進行分析，一旦發現溫度過熱、或急劇升溫到設置報警溫度立即報警，實現足不出戶掌握整個系統的發熱狀況。

1.2現有開關柜測溫手段

目前國內用于高壓設備運行溫度監測的技術主要有普通測溫、紅外測溫、光纖測溫和無線測溫，下面對前三種測溫技術與無線測溫進行比較：

(1)普通測溫：常規的熱電偶、熱電阻、半導體溫度傳感器等測溫方式，需要金屬導線傳輸信號，絕緣性能不能保證。無線測溫系統具有優異的絕緣性能，能夠隔離開關柜的高壓，因此它能夠直接安裝到開關柜內的高壓觸點上，準確測量高壓觸點的運行溫度。

(2)紅外測溫：紅外測溫為非接觸式測溫，易受環境及周圍的電磁場干擾。紅外成像儀無法透過測量內部設備，導致紅外方式無法測量。另外高壓設備環境限制，無法安裝紅外測溫探頭(因為探頭必須與被測物體保持的安全距離，并需要正對被測物體的表面)。無線測溫系統溫度采集器直接安裝到帶電物體的表面，可在封閉的柜體內直接測量設備溫度后，以無線方式傳出。

(3)光纖測溫：光纖式溫度測溫儀采用光纖傳遞信號，其溫度傳感器安裝在帶電物體的表面，測溫儀與溫度傳感器間用光纖連接。光纖具有易折，易斷、不耐高溫。積累灰塵后易使絕緣性降低，且在柜內布線難度較大，造價高。無線測溫系統采用電磁波傳輸信號，監測器直接安裝在高低壓設備上，溫度測量準確，可以解決電氣絕緣問題，完全絕緣，沒有復雜的引線，造價低廉。

1.3重要性分析