高压开关柜温度在线监测技术的研究与应用

田德科

(山钢集团济南分公司炼铁厂,济南 250101）

1 概述

高压供配电系统在整个烧结生产系统中承担着重要的作用，如何保证高压供配电系统的正常运行，更是我们电气专业技术人员首先要解决的问题。通过大量电力事故的分析，发现引起供配电系统故障的直接原因主要是各种高压开关柜内部触头、母排、电缆接头等，因压接不紧，长期运行造成材质老化，在负荷增加时出现接头过热、甚至烧穿进而引发事故。因此必须对这些容易发热的触头、电缆接头的温度进行跟踪监测。

以某单位炼铁厂为例，炼铁厂烧结区域现有的两处高压配电系统，均为1994年投入使用，使用时间已达21年之久，高压开关柜均 老化严重，部分触头、接头处已出现材质老化现象，存在较大的安全隐患；同时，由于高压柜为封闭式设计，在运行过程中无法开启高压柜后盖，无法对母排、触头、接头等位置进行检查、测温等常规点检，只能通过每年一次的大面积停电进行检查紧固，所以无法对高压开关柜系统的工作状态进行实时掌握，无法及时发现可能出现的发热点并处理，给高压供配电系统的正常运行带来了很大的不确定性和偶然性。为彻底解决这一问题，我们积极公关研发，提出使用温度在线装置对高压开关柜进行实时监控，保证高压供配电系统的安全运行。

2 系统整体设计

2.1 测温设备总数量

为提高高压开关柜设备的安全性、稳定性，在高压开关柜上触头、下触头及电缆出线接头等部位安装无线传输式温度监测系统，该系统改造共涉及两个高压配电室，第一个配电室共有22面柜子，上、下触头和电缆头共计9个测温点，需要198个测温点；第二个配电室共有6面柜子，上、下触头和电缆头共计9个测温点，需要54个测温点；共计252个测温点。高压配电室一通过以太网与后台设备进行数据传输，高压配电室二则通过光纤进行数据传输。

2.2 测温原理

采用接触式无线温度传感器，传感器需要紧贴在被测设备的表面，要求接触良好，能够准确的反应被测设备的真实温度。采集到温度以后通过无线方式把温度主动发送给测温通信终端，有通信终端来进行管理和测温数据的远传。温度传感器采用高效能电池供电，为了保证正常的使用寿命，在温度没有变化的情况下每5分钟发送一次温度数据，当温度高于上次采集的温度值时则立即发送温度数据，保证在第一时间完全掌握现场的实际情况。

2.3 通信方式

现在变电站都是无人值守，所有数据都要在调度中心来监视和管理，需要通过现有的交换机通信技术来完成数据的传输。

测温通信终端通过无线方式采集到各个测温点的温度数据，再通过485通信方式上传到测温管理系统，因是两个配电室，利用网络传输需要增加两台485转以太网通信服务器来完成数据的转换和传输，将两个配电室关联起来需要根据实际距离进行严密布线，最终通过后台软件服务器集中显示出来。

2.4 测温数据的存储和显示

测温管理系统采用C/S架构，在调度中心安装一台数据管理存储服务器，服务器可以管理这多个变电站的信息，把变电站所有的温度信号集中到存储服务器来管理和配置，并作长期的温度数据保存。该软件系统还具备短信报警功能（可根据用户需求增加该模块），一旦有报警出现，服务器系统可以通过短信方式发送到各个管理人员手机中，无论在那里只要是手机有信号的地方都可以实时掌握站点的运行情况。

测温站点温度显示，在和服务器同一网络的各个办公计算机上面安装相应的管理软件，可以实现所有监测点温度信息的监视。该系统具有图形显示功能、报警提示功能、实时温度曲线功能、历史温度曲线功能、温度打印等功能。

2.5 系统拓扑图

图1 系统拓扑图

3 投用效果分析

温度在线监测技术在高压系统上应用后，实现了炼铁厂烧结区域高压开关柜全年365*24小时不间断温度在线监测，使维护人员能够更加直观的监控到高压开关柜的运行状态，并能够第一时间发现出现的温度异常报警，将可能出现的故障消灭在萌芽状态；另外还能够对每个测温点的温度轨迹进行有效记录，便于维护人员对各个测温点进行轨迹分析，通过分析判断出该测温点状态的变化趋势，可以有针对性的安排计划检修工作。

4 结束语

高压开关柜温度在线监测技术的研究与应用，彻底解决了高压供配电系统无法进行温度在线监测的技术难题，保证了高压供配电系统的可靠性，避免了由于供电故障而造成的不必要的损失，提高了生产效率。

[1]李泰军,肖成刚.开关柜母线温度的在线监测[J].高压电器.

[2]李曙英,周根元.基于无线的高压母线温度监测系统的设计[J].单片机开发与应用.