KYN28-12鎧裝式封閉高壓開關柜電氣設備在線測溫系統應用研究

許祥希　馮亦佳

摘? 要：近年來，由于開關柜溫度的升高而引發的停電事故不斷增加，加強開關柜溫度的在線實時溫度監控顯得特別重要。該文研制了一款用于KYN28-12鎧裝式封閉高壓開關柜的溫度進行密切監測的系統，能夠實時監控溫度變化情況，確保設備可靠運行。還可以實現自動化、無人化、實時化的遠程監控，減少人力、物力的消耗，在實踐中具有十分重要的意義。

關鍵詞：無線測溫? 在線監測? 開關柜

中圖分類號：TM591 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）09（a）-0024-02

隨著人們生活水平的不斷提高，用電量逐年增加，而電力系統的安全、穩定運行已經成為了各個輸配電公司控制的重點，也是確保電力系統正常運轉的重要基礎。在電力系統中，封閉式10kV高壓開關柜因載流負荷過大引起設備事故嚴重影響著電網系統的正常運行，加強高壓開關柜溫度實時監控顯得尤為重要。所謂變電站設備溫度監控是指通過探測器及溫度控制裝置，監控開關柜內重要設備的溫度，檢修人員能夠第一時間了解設備的溫度狀態，極大地減少變電站事故的發生，防患于未然。通過無線測溫裝置可以提前做好應急預案，讓工作人員及時了解設備運行的溫度，減少設備運行的風險，提高設備運行效率。另外，還可以實現自動化、無人化、實時化的遠程監控，減少人力、物力的消耗，具有十分重要的意義。因此，該文試圖設計一套KYN28-12鎧裝式封閉高壓開關柜電氣設備在線測溫系統，該系統能夠有效監控載流所引發的溫升故障，保證電力設備的可靠運轉，減少電力設備的維修次數，提高設備的運行效率，實現自動化、可靠話的自動化運營。

1? 開關柜在運行中的發熱問題

封閉式高壓開關柜的一次部分由3個空間構成，斷路器機構、母線、出線接頭分別位于這3個空間內，相互隔絕獨立。按照設計制造以及安全運行規程要求，“除實現電氣連接、控制、通風而必須在隔板上開孔外，所有隔室呈封閉狀態。”因此，造成電氣設備發熱的原因很多，如果運行維護不當，沒有采取有效措施，運行過程中未能及時發現溫度升高，則很有可能引起設備事故。過去，基于電氣設備的發展，測溫工作基本針對于室外敞開式設備，多種紅外測溫及成像工具的研發已經非常成熟，測溫均能取得不錯的效果，工作人員得以及時發現并消除過熱問題。但封閉式高壓開關內設備的測溫問題一直是困擾電力檢修工作的重要內容，設備的安全穩定運行得不到保障，成為運行維護工作中常常出現的盲區。

2? 開關柜測溫在線監測系統的組成

開關柜測溫總體框架包括變電站、傳感器、終端機、站內監控端等若干個部分組成。其中，傳感器是用于搜集各個主要設備的溫度，該系統擬定在每個開關柜安裝6個傳感器，分別在A、B、C三相進線和A、B、C三相出線;終端機是用于收集6個探頭的溫度，并且實時通過485總線傳遞給站內監控端;站內監控端預裝了監控端軟件，可以實時寫入各個傳感器的溫度，并且根據系統預設的溫度提供升溫報警、溫度查詢等功能。

3? 抗干擾技術應用研究及改進措施

電磁干擾可以分為內部干擾和外部干擾兩種干擾源，但是，高壓開關柜常年封閉在金屬柜體中，外部干擾源很難進入到高壓開關柜中，可以起到電磁干擾保護作用。因而，本文探討的抗干擾技術針對的是高壓開關柜內部的抗干擾措施。

當前，抗干擾技術主要是通過阻止干擾源、傳播途徑和電磁敏感設備三大要素，從而實現電磁干擾的阻斷。但是，高壓開關柜大多處在高電壓、大電流的狀態下，可能還會存在較強瞬間較強的電池干擾，產生強烈的電磁波，從而影響高壓開關柜內的溫度，甚至對測溫系統造成嚴重的影響。

因此，該系統針對抗干擾技術的應用，進行了磁兼容性能試驗，具體的測試方法為對高壓側的電路進行電磁屏蔽，不僅僅可以提高高壓側的抗干擾能力，還能夠減少抗干擾技術對溫度的影響。磁兼容性能試驗測試結果見表1所示，試驗內容包括靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌三大部分，依據標準均按照相關國標執行，測試等級為所有的實驗內容均達到EMC型式試驗認證4級標準，測試結果為系統正常工作。因此，該系統設計的電磁抗干擾技術效果能夠達到預期設計目標，滿足設計需要。

4? 實施效果分析

開關柜在線測溫系統安裝、測試完成后，對系統進行了試用及反復論證，得出該系統在實踐中應用具有以下幾個方面的效果：（1）實現環網柜接點的無源無線方式傳感，能夠實現在線實時溫度監控，有助于檢修人員根據需要采取應急預案，節約了現場巡查時間和次數，減少了電力設備運行的人力資源成本，提高了人力資源利用效率。（2）能夠通過系統查詢到高壓開關柜設備的歷史溫度，為設備運行溫度控制提供了依據，為設備的設計提供了基礎參數，提高了系統運行的安全性及可靠性。（3）可以有效減少設備運行的安全事故，特別是部分設備安裝時間長，設備老化等現象突出，容易因為短路等原因造成停電、火災、爆炸等事故發生。通過實時溫度監控系統，可以減少人工巡檢次數，并且及時發現電力系統運行中的各種質量影響因素，減少電力故障發生概率，提高輸配電的質量。（4）該系統不僅僅能夠實時監控溫度，記錄設備歷史溫度，還能夠根據溫升情況實時報警，有助于電力搶修人員及時到達現場搶修，減少電力故障發生時間。因此，該系統是實現智能電網的重要突破，能夠為我國的電網智能化提供良好的基礎和保證。

5? 結語

在電力輸配電實際生產過程中，常常會因為設備高溫導致電力輸配電系統斷電，現有的普通測溫手段和方法并不能實時監控設備溫度。因此，該文在綜合國內外測溫手段和方法的研究現狀基礎上，試圖進行了開關柜在線測溫系統的設計、測試及安裝。將開關柜測溫系統分為變電站、傳感器、終端機、站內監控端等若干個部分，可以實時寫入各個傳感器的溫度，并且根據系統預設的溫度提供升溫報警、溫度查詢等功能。通過該系統測試論證得出，該系統可以極大降低電網企業的人力巡檢成本，減少設備故障發生，提高設備運行效率及輸配電質量，該系統是實現智能電網的重要突破，能夠為我國的電網智能化提供良好的基礎和保證。

參考文獻

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