高压开关柜光纤测温 开关柜无线红外测温的缺点

高压开关柜为什么要测温

作为电力系统的重要设备之一,起着开断和关合电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据等重要作用,并以其安全可靠、结构紧凑、占地少、易操作等优点而被广泛应用于开关站、小区配电室、变电站内。高压开关柜一般工作在高电压、大电流和强磁场环境中,温升是其重要参数,因而对其温度进行在线监控能够避免其运行于故障状态,从而保证整个电力系统的安全可靠运行。

高压开关柜光纤测温

高压开关柜测温和光纤测温技术的国内外研究现状,荧光光纤测温原理,提出了基于荧光光纤测温法的高压开关柜温度在线监控系统总体设计方案。该方案可有效克服红外辐射测温法应用于高压开关柜温度测量时的局限性以及无线传感器测温法存在的供电难题。在此基础上,本文详细介绍了基于荧光光纤测温的高压开关柜测温系统硬件设计过程,根据系统功能完成了相应的系统软件的开发。最后,为验证本文设计的基于荧光光纤测温法的高压开关柜温度在线监控系统的准确性及实时性,建立了实验室条件下的测试平台,测试结果表明,该系统能够准确并实时地反映高压开关柜温度的变化情况,实现过热报警和故障预警,从而保证了电力系统的安全可靠运行。

高压开关柜通常处于高电压、大电流和强磁场的环境中,强电磁噪声和高压绝缘问题是无法避免的,故在实际高压开关柜温度监测中,监测仪器与监测对象之间必须采取电压隔离措施,该做法必然给测试信号的有效传递带来较大困难。因此传统的测温方法(热电阻测温、热电偶测温)尚未应用到高压开关柜中。目前,国内外在高压开关柜测温方面主要采用红外测温法、无线传感器测温法和光纤测温法。

红外测温系统的原理和缺点

红外测温系统的测温原理是将物体发射的红外线所具有的福射能转变成电信号,红外能的大小与物体本身的温度相对应,根据转变成电信号的大小确定物体的温度。电力系统设备探测诊断用的红外测温系统,明显减少了电力系统设备的过热故障发生次数。在实际运用过程中,由于红外测温系统本身距离系数的限制而存在很大的局限性,而且不具备扫描功能,从而使得红外测温系统无法直接解决电力系统设备内部温度的实时监测问题,故未得到推广使用。

无线测温的原理和缺点

无线传感器测温法是将测温探头安装在高压开关柜内的触头上,采用无线数据传输方式将温度监测数据发送到位于监控中心的后台界面进行显示,该方式避免了传统接触式测温方法无法实现高压隔离的弊端,但需要解决传感器自身供电的问题。无线传感器电源通常釆用高压感应取电或电池供电。高压感应取电是利用安装在高压开关柜内触头上的电流互感器及整流滤波稳压电路为传感器供电,产生的电能受一次侧工作电流的影响,电路设计及实现存在较大困难,而且当一次侧电流过小时会导致传感器无法工作;反之,若一次侧电流过大则会使电源承受很大的过载。虽然电池供电可避免高压感应取电所带来的电路不稳定及设计实现较困难的问题,但其容量有限,通常为降低功耗要使传感器间歇工作,故无法实现高压开关柜内触头温度的实时监测,且周期性维护较困难。

光纤测温的特点

采用光纤传感器测温法进行高压开关柜测温,因光纤具有良好的电绝缘特性和抗电磁干扰能力,可直接将探头埋设在高压开关柜内触头上,无需供电,具有实现简便,安全可靠的优点。