无线测温技术在电厂10kV高压开关中的应用研究

吴志忠 周杨

【摘要】在化工电力系统中，由于环保改造，新增项目建设等，电气负荷电流不断增加，甚至超负荷运行。另外，因设备制造工艺，设备环境污染、触点氧化、电弧冲击等原因造接触电阻增大等多方面因素造成开关、闸刀触头等处在运行时温度上升，过热严重，造成电气短路或火灾事故，引发重大化工生产事故，威胁设备安全和员工生命财产安全。本文从化工电力实际出发，系统阐述了无线测温技术在电厂10kV高压开关中的应用研究。

【关键词】开关柜；温度；无线测温技术

某公司自备发电厂厂用线手车式开关柜位于汽机房5米层，机组运行时，振动大，易导致开关动静触头接触不良。其次近几年技措改造较多，各厂用段负荷增加较多，厂用线开关电流增大，均可能引起开关触头发热，运用传统红外线测量手段很难发现发热隐患。

一、某集团电网及电厂情况介绍

某集团自备电厂，设有30MW发电机机组1台，60MW发电机机组3台，13.5MW发电机机组1台，担负着该公司供电、供热、供水、供蒸汽的生产任务，机组安全稳定运行是保证化工生产的基本要求。

二、存在问题

随着近几年自备电厂机组清洁排放改造的实施，厂用电量由原来占总发电量的7%上升至12%左右，负荷大幅增长，该公司发电机6kV厂用线开关电流大幅增加，又因该开关为KYN1-10型中压金属铠装手车式开关柜，运行中采用常规的红外线测温装置无法检测到开关触头温度。2014年以来该公司机组停机检修时，均发现各台机组6kV厂用线开关发生触头发热，烧损严重。

三、采取措施

针对该公司6kV厂用线开关所处环境恶劣、电流大，红外线测温装置难以检测到发热隐患，经查阅资料并与开关生产企业交流，无线温度传感器测温技术正好可以解决这种测温盲点。2016年6月该公司在自备电厂#8发电机6kV厂用线开关触头装设ZWMSA-04型无线测温装置，2017年2月该公司在自备电厂#7发电机6kV厂用线开关触头装设ZWMSA-04型无线测温装置，2017年6月该公司在自备电厂#6发电机6kV厂用线开关触头装设ZWMSA-04型无线测温装置。经运行测试，该测温装置运行可靠，温度显示正确率高，方便运行人员检查，非常适合高压开关的运行要求。自装设以来多次及时监测到开关触头发热的重大隐患，避免了事故的发生，保证了机组安全稳定运行，为集团公司化工生产奠定了坚实基础。

四、无线测温系统的组成及优势

（1）系统由433MHzRF无线温度传感器、ZWSA-S6无线温度接收终端和电脑后台组成，温度传感器上传温度数据后，可在无线温度接收终端实时显示，必要时可通过RS485端口上传到后台，后台存储较长时间内的温度值，可以查看最近一段时间内的温度变化曲线。

（2）相比于传统的红外线测温、热电阻热电偶测温和光纤测温。红外线测温只能测量物体的表面温度，还易受环境温度、设备结构等的影响。而热电阻、热电偶都需要金属导线传输信号，不能解决绝缘问题，不能在高压开关设备中应用。而无线测温系统由温度传感器单元和温度接收单元两部分组成，分别安装于高压测温部位和低压侧仪表室面板上，不存在绝缘问题。

五、无线测温装置实施方案

無线测温装置采用无线温度传感器、LCD显示，进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁场性能，从根本上解决高压动静触头运行时温度不易检测的难题。将温度传感器安装在6kV厂用线开关上下静触头间，在开关柜就地安装LCD温度显示装置，必要时可电脑后台结合，通过RS485端口将信号上传电气中控机组监控系统中，便于运行人员及时掌握全厂高压开关运行状况。

六、电气接线

无线测温装置电气接线简单（图1），电源可采用AC220V50Hz或DC220V输入。

七、结语

无线测温系统可以安全、方便地装于母线排、隔离开关、触臂等位置上；温度检测、信号传输单元的测温传感器完成温度测量，数据发送块完成温度等数据的无线传输，然后由无线温度接收终端完成数据接收、显示、设定和报警。可实时显示温度数据，现场设定相关参数，具有报警和预报警功能，并可利用总线技术，组网完成集中显示、设定、数据记录及无线远程语音报警等功能，可实现无人值班的情况下的实时监测，发现温度过高马上报警，及时处理防范于未然，保证电网运行的安全和供电的可靠性。

参考文献

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作者简介：吴志忠（1973.12—），男，本科，浙江巨化热电有限公司，工程师，研究方向：电气工程应用方向的研究；周杨（1973.05—），男，本科，浙江巨化热电有限公司，电气车间主任，研究方向：电气工程应用方向。