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1、 在線測(cè)溫裝置在高壓開(kāi)關(guān)柜中的應(yīng)用與探討 耿直+宋繼新摘要:在線測(cè)溫裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),保障了高壓開(kāi)關(guān)柜的因連接部位引起的發(fā)熱故障必要技術(shù)手段,保障了高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備的安全運(yùn)行,本文介紹了在線測(cè)溫的工作原理及其組成,以及在開(kāi)關(guān)柜中的安裝特點(diǎn),安裝位置。關(guān)鍵詞:在線測(cè)溫 開(kāi)關(guān)柜 溫暖 無(wú)線 封閉0引言高壓配電開(kāi)關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中的核心樞紐部分,承擔(dān)著開(kāi)斷和關(guān)合線路等重要作用,是電力系統(tǒng)中重要的控制設(shè)備。由于開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)期運(yùn)行在高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)、大電流、高負(fù)荷、封閉式結(jié)構(gòu)的環(huán)境下,開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、導(dǎo)體連接部分設(shè)備絕緣老化、螺絲松動(dòng)等等,都會(huì)造成接觸部位電
2、阻增大,接觸不良,使連接位置發(fā)熱,溫度升高,使接觸位置長(zhǎng)期發(fā)熱,造成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致連接部位溫度過(guò)高而燒毀,造成事故發(fā)生。隨著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、智能化、自動(dòng)化建設(shè),對(duì)開(kāi)關(guān)柜的智能化、安全可靠運(yùn)行要求越來(lái)越高。尤其是一些高負(fù)荷、大容量的大型企業(yè)中,如鋼鐵企業(yè)、石油、化工、發(fā)電廠等等的設(shè)備安全運(yùn)行不容忽視。近年來(lái),因設(shè)備過(guò)熱而發(fā)生多起發(fā)生事故,據(jù)統(tǒng)計(jì)分析其原因是因?yàn)檫B接部位接觸電阻變大,過(guò)負(fù)荷等引起的接頭溫度過(guò)高所致。由于開(kāi)關(guān)柜采用金屬封閉結(jié)構(gòu),接點(diǎn)位置不易觀測(cè)、測(cè)量,尤其是斷路器的動(dòng)接觸頭位置,目前對(duì)開(kāi)關(guān)柜的接點(diǎn)等易發(fā)熱部位監(jiān)測(cè),大多采用手持式紅外線測(cè)溫儀測(cè)定,需要開(kāi)啟蓋板柜門,危及人身安全
3、。因此對(duì)開(kāi)關(guān)柜連接點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)是十分必要的。1測(cè)溫系統(tǒng)的組成及工作流程1.1組成:它是由溫度傳感器(接觸式、非接觸式)、監(jiān)控顯示模塊、上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)三大部分組成。1.2工作流程:首先在測(cè)試點(diǎn)安裝溫度傳感器,溫度傳感器采集接點(diǎn)溫度,上傳至采集模塊,再由模塊通過(guò)通訊線傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)。如圖1所示無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)圖。2測(cè)溫裝置的主要特點(diǎn)2.1非接觸式測(cè)溫技術(shù)不能滿足測(cè)溫要求目前柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)柜主要采用kyn、xgn、氣體絕緣、固體絕緣的結(jié)構(gòu)形式,通常接觸部位被包裹起來(lái),無(wú)法檢測(cè),使得相關(guān)檢測(cè)人員難以對(duì)設(shè)備內(nèi)的溫度進(jìn)行檢測(cè)。2.2溫度傳感器的絕緣由于設(shè)備是帶電運(yùn)行的,屬于高壓設(shè)備,測(cè)溫傳感器必
4、須要安裝在測(cè)溫點(diǎn)上,而采集模塊裝在柜體前面的儀表門上,則傳感器與采集器間存在高電壓,因此,必須采取有效的措施絕緣措施防止高電壓進(jìn)入低壓設(shè)備,以及因絕緣不夠引起設(shè)備絕緣距離不夠,造成短路事故。2.3測(cè)溫裝置不能影響柜內(nèi)原有電氣元件的性能由于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部本身就安裝有一些電氣元件,這些元件都有自身的可操作性,獨(dú)立的運(yùn)行原理,因此,在選擇測(cè)溫裝置要根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式、安裝位置,既要保證設(shè)備的安全運(yùn)行,又要保證不影響設(shè)備自身的工作原理。2.4適應(yīng)高壓柜運(yùn)行環(huán)境,電磁干繞由于開(kāi)關(guān)柜采用全封閉式金屬結(jié)構(gòu),內(nèi)部溫度相對(duì)較高,工作中承載大電流,易產(chǎn)生渦流及強(qiáng)磁場(chǎng)。另外,變電站內(nèi)復(fù)雜的電磁環(huán)境,也會(huì)對(duì)測(cè)溫裝置產(chǎn)生嚴(yán)
5、重的電磁干繞,這就要求測(cè)溫裝置具有良好的抗干擾能力,以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及完整性。3測(cè)溫裝置的分類及現(xiàn)狀目前柜內(nèi)測(cè)溫裝置主要分為:非接觸式與接觸式。接觸式則是測(cè)溫傳感器直接安裝到測(cè)溫點(diǎn)上,非接觸式則是測(cè)溫傳感器照射或輻射到測(cè)溫點(diǎn)上。常用的有以下三種3.1紅外測(cè)溫紅外測(cè)溫屬于非接觸式測(cè)溫,其原理是黑體輻射定律。它通過(guò)將紅外線光束照射到需要測(cè)溫的部位上,進(jìn)行測(cè)量。在電力行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛,但對(duì)于開(kāi)關(guān)柜而言,由于柜內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,光束很容易被其它元件所遮擋,不易照射到被測(cè)的接點(diǎn)表面,難以準(zhǔn)確的測(cè)量物體的溫度數(shù)值,也無(wú)法校正,通用性較差,而且傳感器與采集裝置間采用導(dǎo)線連接,容易受到電磁干擾及高電壓涌入。
6、在早期的開(kāi)關(guān)柜中,應(yīng)用十分廣泛,但現(xiàn)在這種測(cè)溫方式不能滿足現(xiàn)在金屬全封閉的開(kāi)關(guān)柜中。3.2無(wú)線測(cè)溫由無(wú)線溫度顯示儀、分散式無(wú)線溫度傳感器、后臺(tái)管理系統(tǒng)組成??蓪?duì)多種惡劣環(huán)境條件下的設(shè)備溫度變化情況實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、遠(yuǎn)程同時(shí)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警,方便維護(hù)人員全面及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況。測(cè)溫后,將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳遞給測(cè)溫通訊終端。它具有安全性、準(zhǔn)確性、靈活性、易用性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。其分散式溫度傳感器直接安裝在測(cè)溫點(diǎn)上,無(wú)線溫度顯示儀安裝在開(kāi)關(guān)柜上,它采用無(wú)線通訊的方式,隔離高電壓的涌入,使用上更為安全。缺點(diǎn)是溫度傳感器需要獨(dú)立的電源,電池供電。但因其維護(hù)方便,成本不高,傳感器安裝方式多樣化,安裝簡(jiǎn)單、方便,仍
7、為目前高壓開(kāi)關(guān)柜主要采取的測(cè)溫方式。3.3光纖測(cè)溫光纖測(cè)溫技術(shù)是近年才發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),并已逐漸顯露出某些優(yōu)異特性。即有電絕緣,本安特征,又有不受強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾等特性,它還具有測(cè)溫探頭體積小,便于狹小空間安裝,耐腐蝕、測(cè)量精準(zhǔn)、靈敏度度高優(yōu)點(diǎn)。直接安裝與測(cè)量部位,也不會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)元件的性能有所影響,技術(shù)成熟。這是其它測(cè)溫裝置所無(wú)法比擬的,更為適合用于高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度測(cè)溫。缺點(diǎn)是成本較高。4安裝位置實(shí)例:測(cè)溫裝置根據(jù)傳感器的數(shù)量分為:3點(diǎn)、6點(diǎn)、9點(diǎn)、12點(diǎn)等等測(cè)溫,其應(yīng)用也不同,組合多樣化,應(yīng)用更為靈活、方便。5結(jié)語(yǔ)綜上所述,在線測(cè)溫裝置可以有效的解決開(kāi)關(guān)柜內(nèi)接點(diǎn)溫度無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)柜電力設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè),從而防止各類引起的設(shè)備過(guò)熱損壞。保障了電力設(shè)備可靠運(yùn)行。尤其更為小型化開(kāi)關(guān)柜、氣體絕緣、固體絕緣柜的溫度監(jiān)控提供了更多的參考依據(jù)。參考文獻(xiàn):1劉培恩徐霞尹慶何敬國(guó)郝繼鑫 在線溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電站開(kāi)關(guān)柜中
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