高壓電網(wǎng)中眾多電氣設(shè)備本身和設(shè)備之間的連接點(diǎn)是電力輸送最薄弱環(huán)節(jié)。隨著負(fù)荷的增大，這些薄弱環(huán)節(jié)會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，并形成惡性循環(huán)：溫升、膨脹、收縮、氧化，電阻增大、再度升溫直至釀成事故。

 

根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，需要監(jiān)測的高壓電器設(shè)備易發(fā)熱部位如下：

 

(1)高壓(220KV、110KV、35KV、10KV)變壓器的輸入輸出連接點(diǎn)和箱體表面;

 

(2)高壓母線、母排接頭，穿墻套管，銅鋁過渡處;

 

(3)高壓開關(guān)柜的動靜觸頭及柜內(nèi)斷路器等各種接點(diǎn);

 

(4)地下電纜及電纜夾層通道;

 

(5)發(fā)電機(jī)定子、干式箱式變電站等的發(fā)熱部位;

 

(6)刀閘、開關(guān)等連接部位

 

通過利用在發(fā)熱部位觸點(diǎn)位置安裝無線傳感器，實(shí)時采集各觸點(diǎn)的溫度，通過無線方式上傳到監(jiān)控中心后，變電運(yùn)行人員可快速了解設(shè)備是否有發(fā)熱情況,從而可為設(shè)備安全的運(yùn)行提供技術(shù)保障。

 

系統(tǒng)特點(diǎn)

 

1) 多種溫度監(jiān)測方式

 

系統(tǒng)設(shè)定自動采集任務(wù)，定時按照既定的采樣頻率進(jìn)行溫度信息的采集。溫度數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，用戶可以設(shè)定時間區(qū)間、指定監(jiān)控對象進(jìn)行歷史溫度信息的查詢。

 

2) 完備的告警機(jī)制

 

當(dāng)設(shè)備的溫度的絕對值或溫度的變化率超過上限，系統(tǒng)為運(yùn)行管理人員提供聲音、光電等多種方式的告警信息。及時或預(yù)知性的發(fā)現(xiàn)和排除故障，從而最大限度的保障電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

 

3) 完善的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

 

建立各級監(jiān)測點(diǎn)的溫度監(jiān)測及管理網(wǎng)絡(luò)，管理溫度監(jiān)測相關(guān)的設(shè)備、傳感器、讀入器等各類設(shè)備檔案。

 

4) 豐富的數(shù)據(jù)展現(xiàn)

 

對于歷史溫度信息，系統(tǒng)提供列表、曲線等多種展現(xiàn)方式，方便用戶進(jìn)行查看。

系統(tǒng)組成

 

3.1無線傳感器

傳感器具有純無源、免維護(hù)、體積小、安裝靈活等特點(diǎn)?？梢院芊奖惆惭b在被測點(diǎn)上，準(zhǔn)確地測量發(fā)熱點(diǎn)的實(shí)時溫度，并以無線方式發(fā)送到采集器上，實(shí)現(xiàn)對被測點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時采集，實(shí)現(xiàn)非接觸溫度測量。

標(biāo)準(zhǔn)的溫度采集過程，如下圖所示，包括如下步驟：

無線讀入器通過它的天線發(fā)射射頻脈沖。脈沖信號被傳感器上的天線收到后，通過叉指換能器 (IDT)在壓電感應(yīng)器的表面激活一個表面波。傳感器表面波的頻率由于受到傳感器本身溫度的影響發(fā)生了變化。正是由于頻率受溫度變化的機(jī)制，使得溫度數(shù)據(jù)測量得以實(shí)現(xiàn)。IDT 再將表面波的頻率振蕩轉(zhuǎn)化成射頻信號。此射頻信號由讀入器上的天線收到后進(jìn)行處理。由于諧振器的高質(zhì)量特性，即使訪問波具有50Hz 的帶寬，也確保了反射回來的信號包含了精確的射頻信息。反射回來的射頻頻率變化與溫度的變化成比例關(guān)系。

 

3.2溫度采集器

溫度采集器用來收集傳感器的溫度信號，將其重新打包，通過有線或無線(GPRS)方式發(fā)送至后臺監(jiān)控系統(tǒng)，安裝在測溫現(xiàn)場。一個溫度采集器對應(yīng)有 3 個收發(fā)數(shù)據(jù)端口，每個數(shù)據(jù)收發(fā)端口連接一個收發(fā)天線用于與測溫傳感頭通信。由于各個傳感探頭的諧振中心頻率不同，每個收發(fā)天線可以同時和 6 個傳感探頭通信，即一個信號讀寫器可對應(yīng) 18 個溫度傳感探頭。

 

采集器由單獨(dú)的電源供電，并向被測點(diǎn)上的傳感器發(fā)射短射頻信號。如果射頻脈沖的頻率與溫度傳感器預(yù)設(shè)的頻率相同，傳感器就能收到該射頻信號，并且改變和被動地反射脈沖信號。返回的脈沖信號由于受到了傳感器自身溫度的影響，因而攜帶了傳感器的溫度信息。采集器支持交流220V供電方式和直流12V兩種供電方式。

 

3.3后臺監(jiān)控系統(tǒng)

 

后臺監(jiān)控器采用時分復(fù)用或頻分復(fù)用等方式同時控制 1~100 個溫度采集器，而每個溫度采集器可同時對應(yīng)多個聲表面波溫度傳感器，因此，整個系統(tǒng)可同時在線監(jiān)測幾百、上千個電體被測點(diǎn)的溫度。并可以存儲歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)可及時判斷被測點(diǎn)溫度是否正常，并對可能發(fā)生故障的被測點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測和提前報警。

 

監(jiān)控軟件主要功能包括各溫度傳感器設(shè)備、溫度監(jiān)測各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置、溫度信息的遠(yuǎn)程獲取、綜合查詢分析以及溫度預(yù)測告警等。