一种新的隔离开关测温方式设想

陈志宏

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720007

摘要：隔离开关是高压配电网中重要的设备，其正常运行需要及时发现并排除故障或缺陷，发热是隔离开关的主要缺陷之一。根据运行经验，隔离开关发热原因具有多样化的特点，导致发热高频化且难以预测。发热故障对运行中的隔离开关危害极大，未及时处理可能会威胁电网的可靠性。红外测温技术是目前应用广泛的识别发热的手段，但在成本有限的前提下难以及时发现发热现象，本文结合河源供电局运维人员最新职工技术创新成果，探讨全新的隔离开关温度监测模式。

关键词：隔离开关；发热；红外测温；职工技术创新

1 隔离开关发热的原因

以下是近年来河源供电局变电管理所管辖变电站隔离开关缺陷统计：

可以看到，发热占隔离开关缺陷的绝大多数。隔离开关温度过高，导致其金属材料在高温下发生退火软化，绝缘性能降低，会降低其使用寿命，机械强度降低，最终降低其使用寿命。严重时会导致短路现象发生，威胁电网运行。

根据运行经验，隔离开关可能因为下列原因导致发热：

连接部分接触不良；安装工艺不佳；环境温度过高；隔离开关通过电流超过额定值；环境污染；电弧侵蚀。

可以看出，因其诱因多而复杂，隔离开关发热缺陷出现的几率较高，为了避免隔离开关长期过热运行带来的电网稳定风险，及时发现发热缺陷极为重要。

2 红外测温技术的目的与局限

红外测温技术可以在不停电的情况下对电气设备绝缘故障进行检测和诊断，能提前发现包括发热在内的电气设备异常，将设备事故消灭在萌芽状态，保证电网的安全运行。红外测温作业已经作为运维策略的一部分。运维人员定期对设备进行预防性维护，多次成功发现温度异常的设备。隔离开关的温度异常缺陷（见表1）多是通过这种方式发现。

无人值守站的测温频次较为固化，在发现缺陷上有较大偶然性，针对不同运行状况、不同负载强度的各类设备只能采用增加测温频次的办法，增加运维人员工作负担，且无法保证在第一时间发现发热隐患，无形中增加了发热缺陷进一步发展，进而危害电网稳定运行的风险。为发现温度变化规律，运行人员在较长时间内多次测温，客观上没有及时确认缺陷，增加了缺陷进一步发展的风险。跟踪发热缺陷，成了运维中亟待解决的难题。

3 一种自主设计制作的测温仪器

为了实现长期连续测温，2016年，河源供电局运维人员通过职工技术创新活动，自主设计制作了一款变电站太阳能红外测温实时监控装置，并获得2017年广东电网有限责任公司职工技术创新大赛三等奖。

3.1 设备的功能

这是一个能够对单点连续测温的装置，不仅具备实时传输、上位机实时监控的功能，而且搭建了测温监控数据库，能够直接输出各时段测温数据表单，为总结目标节点发热规律与特性提供连续性测温数据支撑。现阶段此装置已经完成了移动测温功能、最强太阳能自动追踪功能、自动防雨功能的扩展功能设计，并已全部形成专利。

3.2 设备结构框架

设备分为能量模块、测温模块、数据采集模块3大模块。

其中能量模块由太阳能板、蓄电池、太阳能控制器构成，同时我们采用了并联独立回路的设计对重要部件供电。

测温模块是由红外测温传感器、cpu控制器、语音模块构成，其中我们创新性加入的语音模块除了有简单的告警功能之外，还是之后将要讲解的扩展功能中自動防雨罩的语音控制接口。

数据采集模块主要由无线发射器、接收器，和上位机后台APP构成，目前我们的上位机后台APP不仅可以显示实时的监控曲线，同时还能将历史数据以每分钟60个点形成表单输出。

3.3 一种新的运维策略设想

针对疑似发热或检修后投运设备，可在现场架设这台装置，进行实时测温并在后台监控机甚至调度端获取温度信息。

全站设置实时测温装置的设想早已出现，但由于投资及维护成本极大，短期内难以实现。灵活地使用移动式实时测温装置，对疑似发热点、可能发热点有效测量，或在保供电等特殊运维时对重要设备实施监控，作为当前普遍施行的测温作业方式的补充。

4 结语

变电站太阳能红外测温实时监控装置不仅可以解决发热故障难以及时发现的问题，也可以预防发热故障的出现，在现实中是可行的。相信在设备巡视及维护时，灵活运用测温的方式，可以进一步保障设备供电的可靠性和安全性。

参考文献：

[1]杨艳萍.红外测温技术在变电站中的应用[J].科技与企业，2015（11）.

[2]郑雄俊.GW4隔离开关触头发热的原因分析与处理[J].中国科技信息，2009（24）.

[3]王兆安，黄俊.电力电子技术[J].机械工业出版社，2000.