李婧婧
安科瑞电气有限公司 13651946738
随着高压开关设备柜体小型化、操作智能化的发展，也存在散热效果差、柜内温度测量无法等问题。35杜儿坪变电站kV开关柜改造引进了无线温度测量技术，实现了控制室后台温度监测和温升异常报警，达到了实时监测的目的。与传统的温度测量和相对成熟的温度测量方法相比，为开关柜未来的温度测量方法提供了经验。
高压开关柜；无线温度测量；温升异常报警；实时监控
电网的稳定性要求越来越高，因此对配电系统的电能质量和可靠性要求也有所提高，这对配电高压开关设备的性能有了更严格的标准。开关柜广泛应用了许多新技术、新工艺，使配电开关柜的可靠性大大提高。这些综合起来大概有以下四个因素：(1)环保：六氟化硫气体由于其优良的绝缘和灭弧性能广泛应用于高压开关设备中。(2)新介质、新材料的应用。(3)免维护。(4)小型化。全封闭式高压开关柜长期处于高负荷运行状态，散热效果差，容易加剧热量集结，温升直接危及电气设备的电气绝缘能力；全封闭式高压开关柜不能观察手动触头与柜内静触头的位置连接、接地刀闸的分合，不能测量柜内温度，带来很大的安全隐患。因此，直接有效监测高压开关柜母排和电缆接头，可有效减少开关柜内过热引起的火灾和大面积停电事故。
杜儿坪110kV变电站对35kV系统高压开关柜从老北京开关厂进行了整体改造ZN85G-40.厦门5型高压开关柜全部更换ABB公司的ZS3.2型高压开关柜大大提高了供电的可靠性。ZS3.2型开关柜在设计上尽可能减少了柜体的体积，保证了其优异的绝缘性能，但也带来了一些问题。柜体体积小且完全封闭，不仅不能直接观察手车上下触点、接地刀闸等触点的位置，而且设备散热效果差，不能使用红外温度计直接测量关键位置的温升因此，需要在柜内安装在线温度测量装置，实时监测关键接触点的温度，设置报警温度，提醒操作人员及时处理，防止严重事故。
(一)选择实时监控装置
深圳市英唐电气科技有限公司生产的型号为YTK10.8的开关柜智能监测装置，该装置具有开关柜一次回路动态模拟显示 闪光指示断路器位置 断路器分和开关次数统计 声音防误操作报警提示 柜内监测点温湿度显示 电缆搭接头在线温度监测 负载侧高压带电显示机械闭锁 按钮验电 母线带电声提示 操作开关 自动照明 分合闸位置指示 储能指示 自动故障检测等功能。该装置的温度测量模块完全满足开关柜内关键接触点的实时监控要求，也可传输到主控制室专用工控机后台软件，设置60个℃提醒操作人员发现并及时处理报警温度。
（2）监测装置的优点分析
1.测温装置电路具有完善的电气和安全隔离，保证了其可靠性。
2.温度采集模块采用低功耗电池技术，每个传感器都有独立的地址码，操作人员可以正确判断热点并及时处理。
3.温度测量点可根据实际需要选择，如手车静触头、电缆接头、母线接头、穿墙套管等。
(1)与传统测温相比
1.其他传统温度测量方法周期长、施工复杂、效率低、配电系统监测点多、分散、环境限制、人为原因等，使许多温度测量工作难以开展。
2.无线测温采用了温度数据无线传输的方式，测温模块绝缘性能优异，不会影响高压开关柜高、低压室本身的绝缘性能；开关柜测温装置使用3.6V电池供电，不仅实现可靠的绝缘，而且为温度测量装置提供可靠的电源，不受低压电流系统的影响；温度数据接收装置的无线网络不仅降低了成本，而且使测温系统结构简单明了；该测温系统选用抗电磁干扰措施，保证了该测温系统的可靠性。
(2)与其他现在线测温方法相比较
1.光纤光栅温度测量方法采用光纤传输实现信号数据传输，光纤本身具有良好的绝缘性能，不影响电力系统的绝缘性能，实现电力系统与测量设备的隔离，信号传输通道也采用光纤传输，提高抗干扰能力，确保数据传输到后台设备的及时性和准确性。
2.无线温度测量方法采用热温度传感器进行监测点的温度测量，温度信号传输过程中采用温度数据接收装置对温度测量装置进行无线连接，一点多点传输，不影响开关柜高低压之间的绝缘性能，解决其他温度测量方法不可避免的绝缘问题，但温度数据受高压电磁干扰问题的处理、测温装置的抗干扰能力等仍是关键技术问题。
5.1温度传感器
a.电池供电无线温度传感器
传感器安装在加热部位，收集温度并通过无线传输。
安科瑞目前有三种无线温度传感器：
b. CT 感应无线温度传感器
安装在断路器触点、母排、电缆接头等大电流处，采集温度，无线传输。
目前有两种无线温度传感器：
5.接收/显示单元
a.接收单元
b.显示单元
5.3方案配置
a.高低压柜内电气接触无线测温
b.高压柜内电气接触无线测温带操作显示功能(单柜本地显示)
c.高低压柜内电气接头无线测温(无需现场显示)
d.高低压柜内电气接头无线测温(集中在当地显示)
e.集中监控配电室
通过对无线温度测量装置在开关柜改造中的实际应用和对用户端实际运行要求的了解，证明温度测量装置的安装达到了高压开关柜在线监测的目的。温度测量装置的安装确保了变电站设备的安全可靠运行，确保了操作人员对开关柜运行状态的了解，对未来高压开关柜的选择有很强的指导作用。