互聯(lián)網(wǎng)配變接頭溫度監(jiān)測研發(fā)與應(yīng)用

林建斌

國網(wǎng)廈門供電公司 福建廈門 361000

本項目通過配變接頭溫度監(jiān)測系統(tǒng)，用低壓智能型調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)是由低壓智能型調(diào)壓穩(wěn)壓裝置、智能手機(jī)App應(yīng)用終端及后臺主站構(gòu)成的含數(shù)據(jù)監(jiān)測、參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)控制等一體化系統(tǒng)。深化應(yīng)用國網(wǎng)廈門供電公司配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)成果，以節(jié)能改造和管理提升為抓手，綜合應(yīng)用自動化、信息化、智能化新技術(shù)和新設(shè)備。本項目創(chuàng)新應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)云端分析技術(shù)，在線監(jiān)測變壓器關(guān)鍵部件的溫度，提高變壓器故障判別率，并第一時間提報，有效減低風(fēng)險。在以減少人力、物力支出，確保配網(wǎng)安全可靠運行的前提下，以智能化、自動化手段遠(yuǎn)程帶電監(jiān)測配變接頭溫度，從而極大提升了配網(wǎng)設(shè)備健康水平及低壓用戶的供電質(zhì)量[1]。

1 互聯(lián)網(wǎng)+配變接頭溫度監(jiān)測技術(shù)概述

1.1 技術(shù)分析

溫度測量方法有很多，也有多種分類，其一是接觸式，接觸測溫法在測量時需要與被測物體或介質(zhì)充分接觸，一般測量的是被測對象和傳感器的平衡溫度，在測量時會對被測溫度有一定干擾，其二是非接觸式測溫方法不需要與被測對象接觸，因而不會干擾溫度場，動態(tài)響應(yīng)特性一般也很好，但是會受到被測對象表面狀態(tài)或測量介質(zhì)物性參數(shù)的影響。非接觸測溫方法主要包括輻射式測溫、光譜法測溫、激光干涉式測溫以及聲波測溫方法等，由于測量原理的多樣性，很難找到一種完全理想的分類方法。圖1給出一種從測量原理上進(jìn)行分類的方法，基本包含了目前溫度測量的基本原理，幾乎所有的溫度測量技術(shù)都是在這些原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

1.2 方案設(shè)計

變壓器溫度升高是變壓器故障的主要外在特征，尤其是在夏天，環(huán)境溫度高，變壓器故障率也隨之升高。傳統(tǒng)的方式是運維人員使用紅外成像儀定期到現(xiàn)場巡檢變壓器關(guān)鍵部件的溫度，工作強(qiáng)度大，工作效率低，并且無法實時檢測。本項目針對該問題，研發(fā)變壓器實時在線檢測系統(tǒng)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得運維人員能隨時遠(yuǎn)程獲取變壓器關(guān)鍵部件的溫度。同時，對變壓器的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行云計算追蹤，預(yù)測變壓器可能存在的問題，進(jìn)行故障預(yù)警，如下圖所示：

在其系統(tǒng)框架中，非接觸溫度傳感器選用輻射式測溫，該方法是以熱輻射定律為基礎(chǔ)的，由于實際物體往往是非黑體，因此，引入了輻射溫度、亮 度溫度和顏色溫度等表觀溫度的概念，基于以上三種表觀溫度測量方法的高溫計分別稱為全輻射高溫計、亮度式高溫計和比色式高溫計，接觸溫度傳感器選用電量式測溫，檢測的溫度數(shù)據(jù)包需要通過網(wǎng)絡(luò)通道傳輸發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行接收，傳輸過程中需要保證數(shù)據(jù)安全這一關(guān)鍵原則，本系統(tǒng)使用的GPRS方案支持中國移動、中國聯(lián)通以及全球四頻網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量相對較多，覆蓋面較廣，費用相對低廉實用性強(qiáng)[4]。

溫度檢測器耐熱溫度高，滿足電力變壓器短路時短時溫度可高達(dá)350℃要求；配置4個非接觸式和4個接觸式溫度檢測器可分別監(jiān)測變壓器低壓三相繞組、出線端、鐵芯和環(huán)境溫度等；溫度數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)绞謾C(jī)、曾經(jīng)達(dá)到的最高溫度及其發(fā)生的時間，記憶斷電前最高溫度，方便遠(yuǎn)程察看；本裝置抗電磁干擾能力強(qiáng)，抗擾度實驗等級均達(dá)3級或4級；用戶可瀏覽溫度設(shè)定值，更改溫度設(shè)定值時采用指示燈標(biāo)識，操作簡單、直觀、方便，之后進(jìn)行安裝，其安裝方式如下：

2 互聯(lián)網(wǎng)+配變接頭溫度監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

2.1 現(xiàn)狀問題

全能型供電所方案實施后，已實現(xiàn)營配末端融合；臺區(qū)經(jīng)理受理業(yè)務(wù)及日常配電運維工作量大，造成班組壓力繁重，從而對公變進(jìn)行人工測溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法按照規(guī)范化巡視、測溫要求，降低配網(wǎng)設(shè)備運維質(zhì)量。

2.2 技術(shù)指標(biāo)

其一，溫度檢測器耐熱溫度高，滿足干式電力變壓器短路時短時溫度可高達(dá)350℃要求；

其二，溫度檢測器絕緣耐壓能滿足變壓器對地3kV.1min要求，其勿須與控制單元斷開既可進(jìn)行變壓器耐壓試驗；

其三，溫度測器引線允許長達(dá)1500米與控制單元連接，顯示溫度不失真，由于不受引線電阻變化影響，勿須進(jìn)行溫度補(bǔ)償和調(diào)校；

其四，配置4個非接觸式和4個接觸式溫度檢測器可分別監(jiān)測變壓器低壓三相繞組、出線端、鐵芯和環(huán)境溫度等；

其五，溫度數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)绞謾C(jī)、曾經(jīng)達(dá)到的最高溫度及其發(fā)生的時間，記憶斷電前最高溫度，方便遠(yuǎn)程察看；

其六，本裝置抗電磁干擾能力強(qiáng)，抗擾度實驗等級均達(dá)3級或4級；

其七；用戶可瀏覽溫度設(shè)定值，更改溫度設(shè)定值時采用指示燈標(biāo)識，操作簡單、直觀、方便。

2.3 安穩(wěn)性

配變低壓接頭測溫適用于配變套管及公變刀閘等接觸點，通過接觸溫度傳感器選用電量式測溫，不需現(xiàn)場手工測溫實現(xiàn)APP、網(wǎng)頁、短信等界面遙測溫度，人機(jī)界面友好操作方便，溫度參數(shù)全數(shù)字可調(diào)直觀使用方便；將全面提升電壓合格率及線損率，有效的合理安排停電計劃及減少運維人員的工作量，改善供電的電壓質(zhì)量，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益社會效益[5]。

3 結(jié)語

總而言之，由于變壓器長期在線運行，受外部熱、電及其他因素影響，不可避免發(fā)生各種故障。變壓器一旦出現(xiàn)故障，最先表現(xiàn)出溫度異常。因此，變壓器溫度是表現(xiàn)變壓器可靠性的最主要因素，為了避免變壓器出現(xiàn)大規(guī)模故障，需要對變壓器定期檢查，并借助互聯(lián)網(wǎng)+配變接頭溫度監(jiān)測技術(shù)對其進(jìn)行檢查，進(jìn)而保障變壓器的正常運行。