高压开关柜测温系统解决方案

发表时间: 2019-05-16 11:11:35

作 者: 福州英诺科技

来源: 光纤测温

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高压开关柜供电系统在线温度检测


高压开关柜具有金属封闭性结构,可以完成交流电路的开关控制工作,在高压供电系统中得到广泛的应用,对高压供电系统的监控测量、线路开断、故障保护有着不可替代的作用。户内安装金属铠装移动式开关柜(KYN)因其具有维护方便、结构简单、操作性好、安全性高的优点,在供电系统中的应用最为广泛。但是该开关柜的金属全封闭结构致使散热性较差,再由高压、大电流会产生了很大的热量,这种条件下红外测温技术也无法对内部设备进行有效的监控,所以该高压交流供电开关系统经常出现柜内电缆压接点、开关触头过热烧毁甚至起火停电事件,对高压供电系统的可靠运转产生很大的危害,造成了巨大的经济损失。因此KYN内部元件进行有效的在线温度故障检测并实施控制是非常重要的,必须及时的对封闭的柜体内元件进行有效的温度检测,将发热隐患及时的控制和处理,对发热故障做出正确预判和及时的诊断处理,保障高压供电系统的稳定运转。


  




高压开关柜温度在线监测技术



为了提高开关柜的可靠性,其内部构造和功能也越来越复杂,所以开关柜的停电检修越来越繁琐和困难,所以对其进行检测保证可靠运转是非常必要的。国内外科技力量在做了大量的科学实验和现场实际应用发现,无线有源测温技术和光纤光栅测温技术在封闭系统内的温度检测非常有效。

  

光纤光栅测温系统


光纤布拉格光栅封闭温度检测技术1978年在渥太华研制成功,然后该技术开始迅猛发展,然后再许多相关领域得到了突破和实际应用,因为光纤光栅具有很强的光敏性,当光纤光栅的物理量特征温度、应力等发生了一定改变时,会导致光纤的光栅芯摸有效折射率发生相应的改变,从而光栅的波长也随之发生相应的变化。通过对波长变化信号的获取,将波长变化的规律转为相应的电平信号,即可实现对密封在开关柜内部元件温度测量。将光纤光栅传感器放置在开关柜内的底部,进行温度的检测。该传感系统工作时,调节仪可以发射出窄带激光,再多路光开关的分散作用下达到各个传感器,如果获取到的波长和光栅芯摸的波长相等则处于发射状态,激光在通过耦合器的多路光开关回到调解仪。调节仪就会获取开关柜各元件的温度参数,在通过A/D数模转换模块将信息数据发送给上位机。上位机内的软件系统已将温度信号通过显示系统进行显示,便可以直观的获取开关柜的温度参数,并且上位机可以完成温度数据的储存、查询、预警、分析等功能。光纤光栅温度传感的优点为灵敏度高、体积小、抗干扰性强,但其信号的发生需要高分辨率光谱,而造成成本高、结构复杂,对其施工时需要将所有线路全部断开,并且光纤本身会影响到系统的绝缘性能。



  

无线有源测温系统


无线有源测温技术的工作原理与一般的温度测量技术基本相同,也就是采用了传统的温度传感器获取温度信号,再使用无线数据传输方式,将信号传输给上位机。此次设计,温度传感器采用比较传统的半导体或热电偶式传感器,其电源供电需要电池或感应线圈,电池供电方式比较容易实现,但更换电池是一项非常麻烦的工作,感应线圈供电则需要从设备一次测电路中感应出电压供给传感器,但一次侧电流的变化会对温度测量精度产生较大的影响,从而噪音也会增大。总之,无线有源传感方式,结构简单、技术成熟、使用方便、不用布线而造成麻烦,但传感器的电源供电成为了该系统的主要难题。


  

开关柜无线无源测温系统



无线无源温度传感技术。与光纤光栅、无线有源测温技术相比,其可靠性、可行性、经济性、安全性都有着明显得优势。无线和无源是其发挥优势的主要技术来源,其主要工作原理是利用声表面波(SAW)技术。在1885年英国著名物理学家瑞丽在研究地震波时无意中发现了声表面波的存在,后来被广泛的应用在军事、雷达、通信等高端技术领域中。最近几年,SAW传感技术在可靠性和精度方面都有了新的突破,也逐渐的被引入了电力系统的开关柜温度监控系统。



SAW传感系统的组成


该系统使用分层结构。又下至上共分为4层,分别为远程终端层、监控应用层、数据传输层、现场设备层,由多个无线无源传感器组网构成,多个传感器的产生的信号由一个数据采集器进行采集,再由串口或无线数据传输模式发送到数据传输层。数据传输层对应智能变电站中的间隔层,将多个采集器上传的数据进行汇总和处理,即可实现传感器的远方智能控制及其信号的输入输出。监控应用层对应站控层,主要用于对无线温度测试信号的集中采集、预警、监控、存储、分析及专家诊断等。远程终端层用于整体系统管理,可以使用远端设备,比如笔记本电脑、服务器、手机、平板电脑等,能够通过远程管理实现对系统状态的警报和监控。

  

无线无源温度检测系统特点


解决了光纤光栅、无线有源测温技术存在的各种弊端,比如线路绝缘、传感器电源、复杂的布线、高额的成本等问题。使用了总线的通信模式,便于对系统进行更新和扩展,系统运行稳定可靠,能够完成封闭开关柜内部元件的温度长期在线检测以及远程报警监控,对封闭式高压开关柜内部产生的发热隐患进行提前预测,并为其高效连续运转提供了有力的基础前提。同时该SAW传感监控系统还能够用于高压供电系统中电缆或触点老化、电缆火灾预防、避雷器熔断监测、变压器过载监测、复杂结构线缆监测等技术领域,具有很好的发展前景。由于SAW是一种新型技术,技术成熟度不够,其稳定性还有很大的发展空间,目前,科研人员正在进一步提升其抗干扰能力和远距离传输能力,使SAW技术得到更好的应用和发展3结语本文针对供电系统高压开关柜高温故障问题,根据密封温度检测技术存在的不足,阐述了一种能够满足高压开关柜密封状态下对其内部元件的温度检测传感技术,即SAW无线无源温度传感技术,该技术具有准确度高、控制灵敏、结构简单、可靠性好的优势。高压供电系统的带电检测技术的不断发展,传统的停电预试检修技术将会被淘汰,被不停电检修技术所替代。SAW无线无源温度传感技术在高压供电系统的应用,在状态评估、故障监控、提高检修效率方面都有着重要意义。为供电系统的高效运行提供可靠保障,下一步该项技术在信号抗干扰能力及传输距离等方面将进行进一步完善提升,有广达的前景。



福州英诺电子科技有限公司荧光式光纤测温特点

1。对电磁干扰免疫(光纤光缆材料为二氧化硅,前端感温材料为无机材料)。

2.光纤引出线对地为 40cm 的情况下,耐受 100KV 电压(此试验非极限试验)。

3.光纤探头小巧,英诺公司的光线产品的光纤直径可做ф600um。

4.响应速度快。

5.防燃防爆,光纤的熔点为 1670℃。 荧光式光纤测温应用领域

1.强磁场、电场干扰的环境。

2.易燃易爆场合。

3。医疗、石化等环境。

极速3D彩票网址4.变压器绕组高低压侧。

5.轨道交通机车环境。


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