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摘要：壓開關柜設備屬于電力系統(tǒng)中的重要輸電設備，應保證其運行的性能以提升電力系統(tǒng)效率，需要對壓開關柜故障進行全*面診斷，避免故障問題帶來不良影響。將無線測溫技術應用于壓開關柜，可以實現(xiàn)對其進行實時的動態(tài)監(jiān)測，有助于相關工作人員根據(jù)壓開關柜的溫度變化采取相應的應對措施，避免意外情況的發(fā)生，有效促進了壓開關柜的正常運行。
關鍵詞：無線測溫技術；壓開關柜
0引言
在電力系統(tǒng)當中，壓開關柜是一項非常關鍵的內(nèi)容，其運行質(zhì)量會對整個電力系統(tǒng)的安*全、穩(wěn)定運行造成直接的影響，但在實際運行中，受到諸多因素的影響，壓開關柜非常容易出現(xiàn)發(fā)熱故障，從而對其正常運行造成不利影響。而為了對這種情況加以改善，還需要利用無線測溫技術對壓開關柜進行實時的監(jiān)測，使故障隱患能夠及時的排除，這對于電力系統(tǒng)的安*全、穩(wěn)定運行具有非常重要的意義，所以，有必要針對相關內(nèi)容進行深入的研究。
1無線測溫技術的原理及特點
1.1基本原理
對于無線測溫技術而言，其主要原理就是結合各種溫度傳感元件來進行測溫的，而涉及到的溫度傳感元件包括：半導體傳感器、紅外測溫度傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、無源無線溫度傳感器、聲表面溫度傳感器等等。
1.2技術特點
一，安*全性，可以通過點位絕緣安裝，降低爬電影響，所以不會影響電氣設備的安*全運行，具有較的安*全性；二，準確性，在無線傳感器系統(tǒng)當中往往會應用一些精度較的數(shù)字傳感器，且這些傳感器大多以接觸式測溫為主，將傳感器設置在發(fā)熱點附近能夠?qū)y溫部位的溫度變化情況快速、準確測量出來，從而為監(jiān)測系統(tǒng)提供準確的測溫數(shù)據(jù)；三，靈活性，通常情況下，無線測溫元件的體積都比較小，因此，其安裝較為方便，能夠進行靈活的組網(wǎng)，既可以使用有線網(wǎng)絡，也可以使用無線網(wǎng)絡，而且能夠滿足多點安裝的需求，確保測量工作的全*面性；四，易用性，通常會采用模塊化的方式進行無線測溫平臺的設計，通過這種設計方式，能夠有效提升系統(tǒng)操作的便捷性和簡單性，且便于和網(wǎng)絡的連接，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制，確保了系統(tǒng)的易用性；五，能耗低，無線測溫技術的應用較為重視低功耗理念的應用，所以在應用該項技術進行測溫時，不僅不會造成太大的能源消耗問題，還會使測溫元件的使用壽命得到有效的延長。
2在壓開關柜上應用無線測溫技術的必要性
2.1有效降低事故發(fā)生率
從壓開關柜的應用現(xiàn)狀來說，由于溫度過且沒有及時發(fā)現(xiàn)而造成事故的狀況越來越多，利用無線測溫技術對其進行實時的監(jiān)控已經(jīng)勢在必行。該技術能夠幫助相關工作人員在問題發(fā)生初期就采取相應的措施，以此來避免事故范圍的進一步擴大，這對電力系統(tǒng)的整體安*全運行有積的意義。
2.2及時發(fā)現(xiàn)隱患故障
由于電力資源的應用規(guī)模與應用需求不斷增長，壓開關柜多處于長時間運行狀態(tài)，這會加速其老化的速度。且隨著其相應功能的不斷損耗，事故發(fā)生概率會逐漸提升，應用無線測溫技術的報警系統(tǒng)，能夠及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的隱患與故障，有利于壓開關柜的長時間運行。
3壓開關柜中的無線測溫技術
3.1整體設計
. 對溫度傳感器進行優(yōu)選。由于無線測溫技術涉及到各種溫度傳感器，而針對這些傳感器進行分析可以發(fā)現(xiàn)，它們都有著特定的溫度測量范圍，且適用的溫度環(huán)境也有所不同，但具體應用何種溫度傳感器，需要結合壓開關柜的具體情況來考慮，要盡可能的選擇測溫電路簡單、測量精度、占用口線少、擴展方便、便于使用以及成本投入低的溫度傳感器，從而為壓開關柜的平穩(wěn)運行提供支持。二，合理選擇低壓側(cè)的信號傳輸方式。對于壓開關柜中的無線測溫系統(tǒng)而言，無線信號傳輸方式是一項需要重*點考慮的設計內(nèi)容，要對其進行合理的選擇，而常用的無線信號傳輸方式包括Zigbee技術、IEEE802.11技術、藍牙技術以及紅外技術等等，在選擇過程中，需要對各項技術的標準、功耗以及抗干擾能力進行綜合的考慮。三，要對壓側(cè)供電方式進行科學的選擇。通常情況下，壓側(cè)電路的供電電源需要具備較為穩(wěn)定輸出、較強的抗干擾能力。而目前較為常用的幾種供電方式包括CT互感器電源、電池供電、激光供電以及太陽能供電等等，其中，CT互感器電源不僅能夠?qū)簜?cè)供電需求加以滿足，在結構安*全性、應用成熟度以及環(huán)境適用性方面也具有較大的優(yōu)勢。
3.2硬件設計
3.2.1微控制器
微控制器作為無線測溫系統(tǒng)的控制單元，它主要負責讀取溫度數(shù)據(jù)。
3.2.2溫度顯示儀
溫度顯示儀的主要作用是接收溫度傳感器傳輸過來的溫度數(shù)據(jù)，并且在LCD屏幕上實時顯示該數(shù)據(jù)的真實數(shù)值，再將溫度數(shù)據(jù)的數(shù)值與地址傳輸?shù)奖O(jiān)控中*心。
3.2.3溫度采集器
溫度采集器是硬件設計的主要內(nèi)容，其主要包括電源設備、通信設備和傳感器設備。
3.2.4傳感器設備
傳感器設備主要負責溫度節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換，通信設備的主要作用是處理和傳輸數(shù)據(jù)。
3.2.5協(xié)調(diào)器
協(xié)調(diào)器與終端相比，雖然沒有測溫功能，但是它添加了相關接口芯片。
3.2.6綜合管理
為了方便對無線測溫系統(tǒng)硬件的后續(xù)管理，同時也為了保障壓開關柜的安*全運行，一般情況下會選擇將傳感器設備進行牢固捆扎后，再安裝在壓開關柜刀閘的A相、B相或者C相的相關位置。
3.3軟件設計
軟件在無線測溫技術的應用過程中起著重要的作用，主要包括預警、系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示與系統(tǒng)配置錄入等功能，是相關工作人員進行應用管理的窗口。無線測溫軟件系統(tǒng)在初始化后，可以直接對各溫度點的溫度進行信息采集，然后再傳輸溫度數(shù)據(jù)與傳感器編號。在利用無線測溫技術進行測溫時，監(jiān)控中*心裝設有監(jiān)測工作站，利用CAN總線，已經(jīng)安裝軟件的計算機可與溫度顯示儀直接相連。溫度顯示儀在接收到溫度數(shù)據(jù)后，會顯示出溫度數(shù)據(jù)的實時數(shù)值與對應的傳感器編號，然后數(shù)據(jù)處理器會將得到的溫度數(shù)據(jù)值與正常的溫度值進行比較，如果采集到的溫度數(shù)據(jù)值或者溫度變化率超過正常溫度值與正常范圍，就會被系統(tǒng)判斷為超溫，發(fā)出相應的警報，并在LCD屏顯示；這種警報信號會通過通信單元傳輸?shù)街骺卣镜谋O(jiān)控中*心，提醒相關工作人員采取合理的應對策略，如果無線測溫軟件系統(tǒng)判斷溫度未超過限值，同樣會在LCD屏中顯示出相應的溫度值，并傳送到監(jiān)控中*心。
3.4相關測試
通過建立無線測溫系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)無線測溫技術在壓開關柜中的應用，應用該系統(tǒng)對3臺壓開關柜進行測試，每臺壓開關柜內(nèi)設有2個溫度測點，設定溫度限制值為40℃。由溫度監(jiān)測界面可以看出，一旦測點溫度超出異常值，就會在顯示屏中發(fā)出預警信息，并通知相關工作人員，從而及時遏制狀況的進一步擴散，且該系統(tǒng)簡單易懂，方便相關工作人員便捷地監(jiān)控實時溫度。
4安科瑞無線測溫系統(tǒng)
4.1系統(tǒng)結構
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進行通訊，系統(tǒng)設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安*全性、可靠性和開放性都得到了大地提。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監(jiān)控無線測溫系統(tǒng)的設備運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖
4.2系統(tǒng)功能
測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關設備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：
. 溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個測溫點的實時值，也可實現(xiàn)電腦WEB/手機APP遠程查看數(shù)據(jù)。
. 溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
. 運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù)。
. 實時告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。
. 歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析等。
4.3系統(tǒng)硬件配置
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。
名稱 | 外形 | 型號 | 參數(shù)說明 |
系統(tǒng)組態(tài)軟件 |
| Acrel-2000/T | 硬件：內(nèi)存4G，硬盤500G，以太網(wǎng)口。 顯示器：21寸，分辨率1280*1024。 操作系統(tǒng)：Windows764位簡體中文旗艦版。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協(xié)議：IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標準通信規(guī)約 |
智能通信管理機 |
| Anet-2E4SM | 通用網(wǎng)關，2路網(wǎng)口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴展。 |
無線測溫集中采集設備 |
| Acrel-2000T/A | 壁掛式安裝 標配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm） |
| Acrel-2000T/B | 硬件：內(nèi)存4G，硬盤128G，以太網(wǎng)口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統(tǒng)：Windows7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm) | |
顯示終端 |
| ATP007 ATP010 | DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口； 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。 |
| ARTM-Pn | 面框96*96*17mm，深度65mm；開孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收60個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | |
| ASD320 ASD300 | 面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；開孔220*165mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收12個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | |
智能溫度巡檢儀 |
| ARTM-8 | 開孔88*88mm嵌入式按照； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關柜電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫； |
| ARTM-24 | 35MM導軌安裝； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場所測溫； | |
無線收發(fā)器 |
| ATC450-C | 可接收60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。 |
| ATC600 | ATC600有兩種規(guī)格；ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳。 | |
電池型無線測溫傳感器 |
| ATE100M | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*)。 |
| ATE200 | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 35*35*17mm，L=330mm(長*寬*，三色表帶)。 | |
| ATE200P | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米,防護等級IP68；35*35*17mm，L=330mm(長*寬*，三色表帶)。 | |
CT取電型無線測溫傳感器 |
| ATE400 | CT感應取電，啟動電流≥5a；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz，空曠距離150米； 合金片固定、取電；三色外殼；25.82*20.42*12.8mm(長*寬*)。 |
有線溫度傳感器 |
| PT100 | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯(lián)系； 用于變壓器、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內(nèi)部預埋好Pt100 |
| NTC | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯(lián)系； 用于變壓器、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內(nèi)部預埋好 |
5結束語
綜上所述，針對壓開關柜的無線測溫技術加強研究與應用，能夠使壓開關柜中的發(fā)熱問題得到有效的解決，這對于電網(wǎng)的安*全、穩(wěn)定運行具有至關重要的作用，因此，相關領域一定要對無線測溫技術進行深入的研究，并結合實際情況，在壓開關柜當中進行合理的應用，使其能夠在電網(wǎng)運行過程中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
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[4]安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10
【公從號：安科瑞能效管理解決方案】
【安科瑞產(chǎn)品說明書、選型手冊、報價本、案例介紹、調(diào)試視頻、上圖資料，佳我：CDD-9888】
【樣機測試、技術支持、硬件配套選型、電力組網(wǎng)，佳我：CDD-9888】
【儲能群、電力群、光伏群、消防群、建筑群；找供應商、找客戶、找圈子，佳我：CDD-9888（分享資源 合作共贏）】
【品牌背景】我們安科瑞深耕用電側(cè)市場二十載，為企業(yè)提供微電網(wǎng)能效管理和用能安全的解決方案。電力行業(yè)的老牌企業(yè)，上市公司穩(wěn)重可靠。
【產(chǎn)品優(yōu)勢】從硬件制造商轉(zhuǎn)型，打造“云-邊-端"完整產(chǎn)品生態(tài)體系。實現(xiàn)硬件標準化、軟件模塊化?；诋a(chǎn)品平臺可提供定制解決方案，覆蓋能源接入、運用、設備運維等領域。完整的解決方案，滿足客戶的多方位需求，兼容性好。調(diào)試和售后減少對接方，方便管理；
【經(jīng)驗積累】二十余年的經(jīng)驗積淀，一萬五千余套解決方案遍布海內(nèi)外全球市場。覆蓋電力、環(huán)保、新能源、消防、數(shù)據(jù)中心、智慧樓宇、智慧園區(qū)、智慧工廠、市政工程、速公路、綠色校等多個行業(yè)。
【服務保障】針對用戶側(cè)市場，形成“值銷+經(jīng)銷"、“線上+線下"、“國內(nèi)+國外"營銷體系。在全國各個主要省市都設立辦事處及系統(tǒng)集成商，為客戶提供當?shù)?、面對面、及時卓效的溝通和服務。售前支撐，售后快速響應，覆蓋產(chǎn)品整個生命周期。
1. 云平臺：變電所運維云平臺、分布式光伏運維云平臺、建筑能耗云平臺、企業(yè)能源管控平臺、遠程預付費管控云平臺、宿舍預付費管控云平臺、充電樁收費運營云平臺、智慧消防云平臺、安全用電管理云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺；
2. 系統(tǒng)解決方案：變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、電能管理系統(tǒng)、馬達保護與監(jiān)控系統(tǒng)、動環(huán)監(jiān)控及能效分析系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源監(jiān)控裝置、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、余壓監(jiān)控系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)；無線測溫系統(tǒng)；
3. 中壓測控裝置：環(huán)網(wǎng)柜綜合保護裝置、微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、線路保護裝置、配電變保護裝置、電動機保護裝置、備自投保護裝置、電容器保護裝置、PT檢測裝置、低壓備自投裝置、公共測控裝置、防孤島保護裝置、電流互感器過電壓保護器、溫濕度控制器、無源無線測溫傳感器、CT取電無線測溫傳感器；
4. 電力監(jiān)控與保護：弧光保護裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電氣接點在線測溫裝置（智能濕度巡檢儀）、電動機(馬達）保護器、低壓線路保護器、智能剩余電流繼電器、三遙單元；
5. 電能管理：可編程交流電測儀表、可編程直流電測儀表、多功能全電量電表、精度網(wǎng)絡電力儀表、諧波表、電能質(zhì)量表、海拔儀表、逆電流監(jiān)測電表、電子式電能表、導軌式電能表、面板表嵌入式電表、預付費表、多用戶計量箱、物聯(lián)網(wǎng)儀表、無線多回路計量交流/直流表、無線多回路環(huán)保檢測模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉(zhuǎn)換器、智能照明控制裝置；
6. 電能質(zhì)量治理：有源電力濾波器、中線安防保護器、諧波保護器、靜止無功發(fā)生器、濾波補償裝置、電力電容補償裝置、集成式諧波抑制電力電容補償裝置、投切開關、功率因數(shù)補償控制器、自愈式低壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器；
7. 電氣安全：電氣火災監(jiān)控探測器、剩余電流探測器、電氣火災監(jiān)控裝置、在線監(jiān)控路燈計量、無線測溫顯示單元、故障電弧探測器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監(jiān)測裝置、醫(yī)療機構絕緣報警顯示儀、醫(yī)療醫(yī)院用隔離變壓器、工業(yè)用絕緣監(jiān)測裝置、電氣防火限流式保護器；
8. 新能源：光伏采集裝置、電瓶車智能充電樁、汽車充電樁、光伏匯流采集裝置；
9. 數(shù)據(jù)中心/鐵塔基站：數(shù)據(jù)采集模塊、機房數(shù)據(jù)柜監(jiān)控裝置、多回路電表、母線監(jiān)控裝置、電力監(jiān)控屏；
10. 智能網(wǎng)關：通信管理機、無線通信終端（無線通訊轉(zhuǎn)換器）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、串口服務器；
11. 電量傳感器：低壓電流互感器、開口式互感器、一次小電流互感器、0.2級電流互感器、低壓電動機保護器專用互感器、剩余電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈電流變送器、模擬信號隔離器、有功功率變送器、無功功率變送器、直流電壓傳感器、浪涌保護器；
12. 環(huán)保監(jiān)控：油煙在線監(jiān)測儀、環(huán)保數(shù)據(jù)采集傳輸裝置；
