配變電設備智能監測系統

一、電氣設備溫度監測的必要性

    電氣設備在長期運行過程中，導體連接點部位在高壓、強電流等條件下，由于氣體粉塵的污染、觸點的氧化、電化學反應、機械結構的老化松動等因素造成接觸面積減小、接觸電阻增大，導致接觸點溫度過高，并形成惡性循環，發展到一定階段后，將會導致起火甚至爆炸的嚴重事故，很可能會造成巨大的經濟損失甚至人身傷害，并對企業形象造成嚴重的負面影響。因此，對電氣設備內關鍵的導體連接部位進行精準、實時、在線的監測，具備較強的必要性和較高的經濟價值和社會意義。
二、傳統測溫技術無法滿足要求

        1、傳統測溫傳感器均無法直接接觸帶電導體，只能安裝于絕緣表皮外層，測溫結果與導體真實溫度差距很大。
        2、傳統測溫傳感器安裝于電氣設備內具有安全隱患：有線傳感器有爬電風險，電池供電傳感器有電池化合物爆炸的風險，CT取電傳感器的CT環有接觸不良而劇烈發熱的風險。
        3、傳統測溫傳感器一般是PCB電路板結構，長期在高溫、強電磁場環境下，容易損壞或發生故障，使用壽命不長，質量可靠性不高。
        4、依靠紅外測溫槍進行人工巡檢，無法對電氣設備進行實時、在線、不間斷的監測；而且6kV、10kV等高壓電氣設備在通電情況下不能開柜，無法對其內部導體進行測溫。

三、電氣設備溫度在線監測符合國網政策走向

         2019年3月8日，國家電網有限公司泛在電力物聯網建設工作部署電視電話會議在京召開。會議貫徹落實公司三屆四次職代會暨2019年工作會議精神，對建設泛在電力物聯網作出全面部署安排，動員公司上下進一步統一思想、提高認識、攻堅克難，加快推進“三型兩網、世界一流”戰略落地實施。
目前，許多省份已開始了泛在電力物聯網的試點工作，未來五年內將會投入巨額的資金來支持泛在電力物聯網的建設，不僅從根本上提升電網運營質量和可靠性，也從科技行業方面帶動內需，促進經濟的發展和轉型。

產品介紹

    銳鈦智能無源在線測溫系統的硬件由數據采集器、天線、傳感器三大部分組成，各部分詳細介紹及系統整體特點如下：
一、數據采集器

1、功能

   通過饋線向天線發送測溫指令，并接收天線反饋的測溫數據，經過分析處理后，再通過Modbus通訊協議將數據外傳。自帶485接口，組網靈活，支持各種協議轉換，可通過485總線、CAT網線、DTU、LoRa等各種有線或無線方式傳輸數據。

2、參數

額定電壓：AC/DC 85～265寬電源供電
工作頻率：920MHz～925MHz
工作溫度：-20℃～+70℃
通信接口：RS485/MDOBUS RTU
具備CRC檢查碼校驗功能。

3、安裝
    安裝于電氣設備的二次室、弱電室、計量室等低電壓艙室內。如下圖所示：

二、天線
1、功能

   向傳感器發射帶有測溫指令，并接收傳感器反饋的測溫數據。

2、參數

   工作頻率：920MHz～925MHz
   工作溫度：-40℃～+150℃

3、安裝

   用強磁鐵直接吸附于傳感器所處金屬艙室內壁，也可以打孔后通過螺絲安裝。如下圖金屬壁上的白色及黃色方塊結構所示：

                







10kV開關柜斷路器室        10kV環網柜電纜室           10kV開關電纜進線室
三、溫度傳感器
1、功能

    直接接觸導體測量溫度，并通過無線信號向天線發送測溫數據。

2、參數

    工作頻率：920MHz-925MHz
    工作溫度：-40℃～+150℃
    測量范圍：-40℃～+125℃
    測量誤差：±2℃

    真正無源無線，不需外接電源，不內置電池，不通過電流或電壓感應取電
3、安裝

    本系統無源傳感器具有體積微小、外形美觀、結構精妙、安裝簡便等特點，擁有多樣的外觀設計，非常便于在銅排、螺栓、電纜連接處、斷路器動觸頭觸片等位置安裝。目前主要有以下3類傳感器：

（1）平墊傳感器

    按照ABC三項分色的新型超薄無源傳感器，可作為平墊套在螺栓上用螺母固定，適用于臺區、低壓配電箱、箱變等多種設備的重要導體連接部位的溫度監測。
安裝示例：

 
              380V斷路器                             10kV電纜接頭            
 
           箱變變壓器進出線                         臺區變壓器進出線
（2）螺母傳感器

     與螺母融為一體的溫度傳感器，可替換原有螺母直接安裝于螺栓，目前主要應用于環網柜肘型頭內的10kV電纜接線端子的溫度監測。
安裝示例：

 
（3）動觸頭傳感器

    體積微小的動觸頭傳感器，主體材質為微波陶瓷（黃色部分），專門針對動觸頭觸片設計的安裝附件材質為尼龍玻纖（黑色部分），耐高溫及高電壓，防擊穿及尖端放電，安裝方便且穩固。

安裝示例：
 
          大橋水電站6kV開關柜                     南網變電站10kV開關柜


         華能福州電廠6kV開關柜                   政府配電室10kV開關柜
四、系統特點

1. 溫度傳感器基于最先進的RFID技術進行設計，實現真正的無源化，不內置電池，不外接電線，也不通過電流感應（CT）或電壓感應（PT）取電。
2. 溫度傳感器與信號接收裝置完全分離，通過無線信號傳輸數據，且無線信號可穿透除金屬和液體之外的材質，密封于絕緣層內也可傳出信號。
3. 溫度傳感器材質專為高電壓環境設計，具備體積電阻高、耐擊穿電壓高等極好的電絕緣性，無任何擊穿、爬電、燃爆等隱患，能承受200℃以上的高溫。
4. 溫度傳感器安裝于帶電導體表面采集溫度數據，以最直接的方式精準反饋導體的真實溫度，測溫誤差控制在±2℃以內，精度達到0.1℃。
5. 系統可全天候二十四小時無間斷地采集和上傳溫度數據，運檢人員可隨時隨地查看設備溫度狀況，省時省力省心；配合溫升越線報警功能，可及時發現溫升異常情況，提前解決事故隱患，大幅提升運檢工作的效率、效果和效益。
6. 對系統安裝及調試進行簡易化設計，讓運檢人員經過簡單培訓后便可迅速安裝到位，在設備通電前便可輕松調試成功。
7. 系統運行穩定可靠，傳感器使用壽命長，安裝運行后免人工維護。
8. 系統后臺具備豐富強大的功能，不僅能精確顯示每個測溫點的實時溫度、最大溫差、相間溫差等數據，還能存儲歷史數據，并形成報表和繪制成曲線。