無線溫度在線監測系統在開關柜的應用

張勇明 周 敏 王 濤

（重慶市電力公司綦南供電局， 重慶 401420）

1.問題的提出。固定式開關柜內隔離開關動靜觸頭、母線、電纜等設備的接觸點，在長期運行過程中，因老化等原因使接觸電阻過大而發熱。這些發熱部位的溫度如不得到及時有效的監測，往往導致火災和大面積停電等事故的發生。實現隔離開關觸頭等關鍵部位的溫度實時在線監測，防止過熱，可以顯著減少此類事故的發生。高壓大電流設備的接頭部位處于裸露高壓，因此，這些部位的溫度很難監測，常規溫度測量方法因為無法解決高壓絕緣問題而不能使用。

無線溫度在線監測系統采用無線電進行信號傳輸，帶有傳感器的測試模塊安裝在高電位部分的表面，與低電位接收設備之間無電聯系，從根本上解決了高壓絕緣問題，測量精度高，且安裝方便，不受開關柜結構限制，是監測高壓開關柜溫度的理想解決方案。本文介紹MT-CW無線溫度在線監測系統以及在開關柜中的應用。

2.MT-CW無線溫度在線監測系統。該系統是珠海麥田采用無線數傳模塊和溫度傳感器相結合的方法在國內率先研制成功配變電設備實時溫度無線監測系統，實現了對電力系統的高壓和超高壓母線、高壓開關觸點（以及人員無法接近的其它危險、惡劣環境）的溫度進行實時在線檢測，經過與電力自動化系統連接，在中心監控室內就可以實時監視運行設備的溫度狀況，真正做到了遠距離遙測，當被測點溫度超過預先設定的數值時，就發出報警信號及時提醒有關人員采取措施。

2.1 MT-CW無線溫度在線監測系統主要由無線溫度傳感器、無線接收模塊、現場溫度監控儀，監控后臺四大部分構成。

2.1.1 無線溫度傳感器。MT-CW無線溫度傳感器用于測量高壓帶電物體表面或接點處的溫度，如臺高壓開關柜內的裸露觸點、母線連接處、戶外刀閘及變壓器等的運行溫度。無線溫度傳感器是由溫度傳感器、信號調理放大、邏輯控制電路、無線調制接口等組成。傳感器將溫度信號通過2.4G無線網絡發送到無線式溫度監測儀或無線接收模塊

MT-CW無線溫度傳感器安裝方便，被測設備不需要改動。可采用墊片壓接和鋼片捆扎兩種方式

.1.2 MT-100無線接收模塊。無線接收模塊由無線發射電路、邏輯控制電路、RS485通訊接口組成無線接收模塊在MT-CW系統中作為中繼器用，當溫度現場監控儀與溫度傳感器之間的無線通訊距離受現場條件限制時，可在溫度現場監控儀與溫度傳感器之間增加無線接收模塊，無線接收模塊與溫度監控儀之間采用RS485總線方式通訊.

2.1.3 現場溫度監控儀。現場溫度監控儀主要由：通訊模塊，顯示模塊，告警輸出模塊，數據的存儲和事件的記錄模塊組成。

通訊模塊：該模塊主要實現和溫度接收模塊和上位機通訊的功能，為了靈活的組網以及適應不同的應用環境和應用系統，該模塊設計成多功能模塊以適應多種需求，2.4G、433MHZ無線，RS485總線，CAN總線以及GPRS等多種通訊可選配。

顯示模塊：現場實時顯示每個測量點的溫度以及相關的事件記錄。

告警輸出模塊：當采集的的溫度越限時，輸出報警信號。

數據存儲、事件記錄模塊：將測量點的溫度數據按一定的時間間隔進行存儲，傳上位機生成實時曲線以便直觀的去分析。當某個測量點溫度越限或從越限恢復時記錄下來以便后臺分析。

2.1.4 后臺管理軟件。本系統采用Java來完成上位機數據管理軟件的設計，為了節省系統資源，方便系統管理和操作，更重要的是為了數據記錄的安全與完備，該系統可采用了SQL Server2000，它是Microsoft公司發布的一個數據庫服務器產品，是一個網絡關系型數據庫管理系統，適合大中型數據系統，對軟硬件環境適應性強，能夠跨越多種平臺，提供一系列易用的圖形化操作界面。

2.2MT-CW系統特點

2.2.1 系統設備安裝方便，被測設備結構不需要被改動。

2.2.2 整個系統可以通過無線方式通訊，系統的安裝不在用通訊電纜。

2.2.3 系統抗干擾能力強：對群脈沖干擾、快速瞬變干擾、靜電輻射、電磁場輻射等抗干擾能力達國家四級標準。

2.2.4 靈活多變的組網方式：為適應不同的應用環境和應用系統，MT-CW無線測溫該系統有多種靈活的組網方式。

3.應用舉例。我局變電站10千伏開關柜除110千伏三江變電站外均采用XGN2型固定式高壓開關柜。MT-CW無線溫度在線監測系統在我局35千伏水江變電站進行了現場應用。

35千伏水江變電站10千伏為單母線分段接線，已建成10kv七礦二回、七鳳線、七江線、七溪線、七礦一回、七墻線、七寧線等十一個出線間隔，二個電容器出線間隔，二個站變間隔，，二個PT間隔,共計21面開關柜。每面10千伏開關柜內布置9個MT-CW無線溫度傳感器，用于測試隔離開關動、靜觸頭以及母線與電纜連接處或母線搭接處，無線接收模塊安裝于開關柜的高壓室內（注意保持與高壓帶電體的距離）、現場溫度監控儀安裝于開關柜儀表室面板上，監控后臺安裝在該變電站主控室。無線接收模塊、現場溫度監控儀，監控后臺和所有測試節點（MT-CW無線溫度傳感器）組成一個網。溫度傳感器將該點的在線溫度信號通過2.4G無線網絡發送到無線接收模塊，無線接收模塊將接收到的數據通過RS485總線傳給現場溫度監控儀，現場溫度監控儀將接收到的數據記錄、處理后通過RS485總線傳給監控后臺。監測系統在回路負載電流50A-2500A的情況下，已連續正常運行24個月，監控數據準確，數據記錄完好、報警信號正確，為該變電站的安全運行提供了可靠保證。

結束語:固定式開關柜內隔離開關動靜觸頭和母線連接等部位溫度監測的的必要性及工程現場的特點，應用MT-CW無線溫度在線監測系統，實現對開關柜內關鍵點位溫度監測，過熱提前報警，防患于未然，有效防止重大事故的發生，確保變電站安全運行具有重要意義。