摘要：高壓供配電系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與電氣元器件連接點溫度密切相關，通過與傳統(tǒng)測溫方法對比，實時在線無線溫度監(jiān)測解決 了密封高壓開關柜內部各連接點溫度無法檢測的難題，滿足了供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，降低了勞動強度，提高了人身安全 性。利用射頻技術傳遞溫度信息，避免了堆積灰塵后易使絕緣性降低導致爬電事故的發(fā)生，安全可靠。

關鍵詞：實時在線；無線；溫度；監(jiān)測

隨著高爐強冶煉的不斷推進，對高壓供配電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性有了高要求。 而且，鋼鐵行業(yè)的激烈競爭，為實現(xiàn)好、高的經(jīng)濟效益，減員增效勢在必行。冶金行業(yè)的高壓供配電網(wǎng)絡中眾多高壓電氣 本身和設備之間的連接點是電力輸送薄弱環(huán)節(jié)。隨著負荷的增大及長時間運行的 振動與灰塵污染，導致連接點發(fā)熱并形成 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。

故障從發(fā)熱到發(fā)生事故需要經(jīng)過一段時間，*能做到及早發(fā)現(xiàn)異常進行預防，減少或杜絕電力事故的發(fā)生。目國內對電氣設備高壓連接點的溫升測量普遍使用 的方法為示溫蠟片或定期用紅外線測溫儀逐點測溫。示溫蠟片顯然落后，而用紅外測溫儀逐點測溫的方法有很多弊端，易導 致與高壓帶電體近距離接觸威脅人身安全，測量誤差較大，且需大量人力物力，并且這種方法也只能定期巡測，周期較長，因漏檢而發(fā)生故障的機率非常大。目新 換代后的手車開關柜內部的斷路器、刀閘和動靜觸頭等設備的位置隱蔽，紅外線測溫儀已無法進行人工巡査測溫。因此實時監(jiān)測高壓連接點溫度變化是非常必要的。

1 實時在線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)概述

紅外線實時在線無線溫度監(jiān)測預警系 統(tǒng)不但可以節(jié)省大量的人力、物力，與示 溫蠟片、紅外測溫相比，系統(tǒng)還具有測溫 精度高，響應速度快，體積小，易安裝, 組網(wǎng)靈活、實時在線，抗干擾性強等點， 是傳統(tǒng)測溫方式的一次革命。

1.1實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)的組成及功能

1.1.1無線溫度傳感器

在各測溫點放置一個無線溫度測量 和發(fā)送裝置，即無線溫度傳感器。無線溫 度傳感器由控制單元，無線數(shù)據(jù)傳輸和溫 度測量三部分組成。測量溫度后，將溫度 數(shù)據(jù)通過無線方式傳遞給測溫通訊終端。 每個無線溫度傳感器具有*的ID編號, 現(xiàn)場安裝使用時每個傳感器的安裝地點與 ID編號一一對應一起存入溫度監(jiān)測工作站 計算機數(shù)據(jù)庫中。

1.1.2測溫通信終端

負責接收各無線溫度傳感器測量和發(fā)送出的溫度數(shù)據(jù)，并通過總線連接，響應管理軟件命令把測溫數(shù)據(jù)上傳到管理計算機。一個測溫通訊終端能夠接收到多個傳 感器發(fā)出的溫度測量數(shù)據(jù)，為了保證終端 的響應速度，規(guī)定一個終端多接收管理 100個探頭。每個終端所管理的探頭的ID號，在工程實施時，通過配置軟件下載到 終端中。

1.1.3溫度監(jiān)測工作站

配電室內設立一個溫度監(jiān)測工作站，主要是一臺PC計算機，該計算機經(jīng)RS485 通信接口轉換器與各測溫通訊終端連接。

溫度監(jiān)測計算機從測溫通訊終端采集各監(jiān)測點的運行溫度數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫中作長期保存，實時顯示監(jiān)測點的溫度變化曲 線，并進行分析，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過熱、或急劇升溫到設置報警溫度立即報警。

1.2實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)的安裝

1.2.1系統(tǒng)配置

結合現(xiàn)場中置式或固定式高壓開關柜各連接點要求，以KYN27B—12Z中置式開關柜為例，每面開關柜內需安裝9個點，即手車式斷路器上口三相、斷路器下口三相與電纜進線(或出線)電纜終端頭連接處 三相，根據(jù)安裝測溫點的總數(shù)量，相應配備測溫通訊終端。(100個測溫點配備1個測 溫終端)

1.2.2支持光纖遠傳功能

系統(tǒng)調試運行正常后，利用光纖遠傳技術，可將工作站內系統(tǒng)測點溫度信號輸送到其它配電室，實現(xiàn)遠程實時在線溫度監(jiān)測.

1.3實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)的點

系統(tǒng)端采用無線溫度傳感器，無線溫度傳感器可快捷方便地安裝在高壓帶 電體被測接點上，準確地跟蹤發(fā)熱接點的溫度變化；

⑵利用射頻技術傳遞溫度信息，實現(xiàn)了采集器和被采集點等電位，安全可靠。

(3)機柜終端可準確地報告運行中所有 被測高壓設備易發(fā)熱部件溫升，為設備安 全運行提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)；

⑷系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過監(jiān)控中心人機界面將地理分布圖，接點溫度運行參數(shù)，預告警信息、歷史參數(shù)等通過圖形、表格、曲線、 棒圖等形式直觀顯示，及時發(fā)現(xiàn)隱患，消除隱患，限度的減少事故。

(5)與傳統(tǒng)示溫蠟片、紅外測溫相比， 系統(tǒng)具有測溫精度高，響應速度快，體積小，易安裝，組網(wǎng)靈活、實時在線，抗干擾性 強等點，相比之下光纖測溫技術則光纖 易折、易斷、不耐高溫，積累灰塵后易使 絕緣性降低導致爬電事故，并且柜內布線 難度大，工程施工不靈活等。

2 實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)的應用效果

(1)系統(tǒng)正常投運后,高壓配電室巡檢人員不再使用紅外線測溫儀人工測溫，降低了勞動強度，提高了人身安全性，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟和社會效益。

(2)開關柜內實際溫度的實時在線檢測，為故障定位獲得手運行數(shù)據(jù)，便于及時發(fā)現(xiàn)隱患，減少或杜絕了發(fā)熱引起的電力事故的發(fā)生。

(3)為高壓開關柜的檢修緊固提供可靠數(shù)據(jù)，保障了電力供應的穩(wěn)定性.

(4)實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng) 的應用解決了中置式、固定式密封高壓開關柜內部各連接點溫度無法檢測難題，滿足了供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，達到了預期目標。

3 安科瑞無線測溫系統(tǒng)介紹

安科瑞無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)當無線測溫系統(tǒng)的要求，在廣泛征求用戶和專家意見的基礎上,充分吸收當國內外廠家的成功案例，并結合安科瑞多年來的豐富經(jīng)驗，采用面向對象的分層分布式設計思想，結合自動化技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術、通信技術而設計的一款專業(yè)的無線測溫軟件。

3.1 Acrel-2000T無線測溫系統(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信（如圖1），系統(tǒng)設計遵循標準Modbus-RTU, Modbus TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了很大地提高。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能?？梢员O(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。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)主要特點是開放式系統(tǒng)結構，硬件兼容性強，軟件移植性好，應用功能豐富。該系統(tǒng)具有強大的處理能力，快速的事件響應，友好的人機界面，方便的擴充手段。其軟件系統(tǒng)的設計依據(jù)軟件工程的設計規(guī)范,模塊劃分合理，接口簡捷明了，主要包括主控模塊、人機界面、圖形組態(tài)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信管理等幾大模塊。

圖1 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)結構圖

3.2 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)功能

■實時監(jiān)測

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控軟件人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)及有關故障、告警等信息

■溫度查詢

溫度歷史曲線（1分鐘、5分鐘、60分鐘可選）

■運行報表

查詢各回路設備運行溫度報表.

■實時報警

壁掛式無線測溫監(jiān)控設備具有實時報警功能，設備能夠對溫度越限等事件發(fā)出告警。

■設備提供以下凡種警報方式：

a.彈岀事件報驚窗口.

b.實時語音報警功能，能夠對所有事件發(fā)出語音告警.

C.短信吿警，可以向號碼發(fā)送吿警信息短信.

■歷史告警査詢

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)能夠對所有吿警事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)和告警等事件進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

■用戶權限管理

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。

通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的 登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

■定值設置

用于修改高溫定值、超溫定值。

■WEB（可選）

展示頁面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測點位數(shù)量等概況信息， 設備溫度、通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。首頁顯示場站的變壓器數(shù)量、回路個數(shù)、有功功率、無功功率、用電量、事件記錄等概況信息，可通過實時監(jiān)控、變壓器、通信模塊切換到需要查看的界面。

實時數(shù)據(jù)曲線可監(jiān)測各個回路的測點溫度、電壓、電流、功率曲線信息。

接線圖頁面通過一次圖實時反映電氣參數(shù)變化，包括測量量、信號量等信息（信號量 需要斷路器提供輔助觸點支持）。

能耗統(tǒng)計頁面顯示各回路的功率峰值和用電量峰值，功率、電能趨勢曲線，電能環(huán)比，用電。

運維管理\通信狀態(tài)顯示監(jiān)測接入系統(tǒng)設備的通信狀態(tài)。

■手機APP（可選）

設備數(shù)據(jù)員面顯示各設備的電參量數(shù)據(jù)、溫 度數(shù)據(jù)以及曲線。

3.3 安科瑞ARTM系列無線測溫終端產(chǎn)品選型

安科瑞電氣接點無線測溫方案由無線溫度傳感器、收發(fā)器、顯示單元組成。溫度傳感器直接安裝于斷路器動觸頭、靜觸頭、電纜接頭、母排等發(fā)熱接點，將測溫數(shù)據(jù)通過無線射頻技術傳至接收裝置，再由接收器485通訊至測溫終端或無線測溫系統(tǒng)（如圖2）。

圖2 電氣接點在線測溫結構圖

3.3.1 安科瑞無線溫度傳感器

無線溫度傳感器共有5種，分別對應螺栓固定、表帶固定、扎帶捆綁、合金片固定等安裝方式。針對不同的變電站要求，可根據(jù)傳感器供電方式以及安裝位置的不同，考慮安裝方便的因素，選擇相匹配的傳感器。

3.3.2 安科瑞無線收發(fā)器

無線測溫收發(fā)器共有3種，通過無線射頻方式接收溫度數(shù)據(jù)。收發(fā)器根據(jù)不同的傳感器型號進行匹配，同時傳感器的傳輸距離決定接收裝置能否多柜接收。

3.3.3 安科瑞顯示終端

顯示裝置通過RS485連接收發(fā)器，可嵌入式安裝于柜體上，若柜體開孔不便，也可選擇壁掛式安裝于配電室內。方便操作人員現(xiàn)場及時查看電氣節(jié)點實時溫度的同時，也可以通過RS485或以太網(wǎng)通訊的方式在后臺系統(tǒng)查看現(xiàn)場情況。

4 結語

實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)應用 效果很好，對處于高電壓、大電流的環(huán)境 中高壓開關柜及電氣設備實現(xiàn)實時在線測 溫監(jiān)測，因該技術是無線數(shù)據(jù)傳輸.無需 考慮爬距，避免了污閃與高壓絕緣降低等 問題，且人機界面友好，初步實現(xiàn)了高搓 開關柜的智能化管理，具有較好的應用 景和推廣價值。

【參考文獻】

• 任燕霞.實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)的研究與應用，科技傳播[J].2011(4):146- 148.
• 邵曉明,劉漢濤,趙玉華.實時在線無線溫度監(jiān)測預警系統(tǒng)在煉鐵廠高壓供配電系統(tǒng)的應用
• 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊  2019.11版