10kV高压开关柜无线测温技术应用研究

林智炳 吴同金 彭宇霞

【摘 要】10kV高压开关柜是电力系统建设的重要结构组成部分，是电力资源供应中必不可好的重要保障。在10kV高压开关柜运行中，对其落实测温技术是极为必要的，是避免其运行中受热稳定不足、抗强电场、磁场干扰以及高压隔离等影响的重要技术体系，随着我国电力产业发展中技术体系的完善，10kV高压开关柜无线测温技术应用逐渐普及，大大提升了10kV高压开关柜测温工作的效率和精准性，并为10kV高压开关柜运维工作开展提高了数据支撑。

【关键词】10kV高压开关柜;无线测温技术;应用

开关柜测温是10kV高压开关柜运行中必要的安全保障技术体系，10kV高压开关柜作为电力系统建设的重要结构组成部分，其运行状态直接决定了电力资源供应的稳定性和安全性，一旦10kV高压开关柜温度过高，不仅会导致开关柜内部结构元件的损坏，更容易导致用电安全事故的发生，造成巨大社会经济损失的同时，也给用户的用电安全带来威胁。而无线测温技术的应用就大大提升了10kV高压开关柜测温工作的质量，对于我国电力产业发展具有重要意义。

一、10kV高压开关柜无线测温技术的应用价值

10kV高压开关柜作为电力系统建设中必不可少的结构组成部分，不论是电力系统的输配电还是发电以及电能转换中都离不开10kV高压开关柜的帮助，具有通断、控制以及保护等作用。在10kV高压开关柜运行中，测温工作的落实具有重要意义，直接关系到了10kV高压开关柜运行状态的稳定性及其运行的安全性，近年来，在我国电力产业不断发展的时代背景下，电力技术体系愈加完善，在10kV高压开关柜测温技术中，无线测温技术应用也愈加广泛。相较于传统有线测温技术体系，无线测温技术的灵活性更高，并且无线测温技术是通过现代网络通信技术和数据传统技术来辅助测温设备的，在测温过程中，能够实现对10kV高压开关柜运行温度的实时反馈传输，并在10kV高压开关柜运行温度异常时，及时进行警报，避免其运行温度异常问题的逐渐扩大而导致更严重的故障问题发生。并且在10kV高压开关柜运行温度異常故障发生时，无线测温技术体系也能够实现对故障原因的分析，并将故障信息分析数据反馈给中控室，使10kV高压开关柜运维工作的开展得到检测数据支持，这就能够有效提升10kV高压开关柜运行中温度异常故障的维修效率和质量，缩短因为10kV高压开关柜故障问题而导致的断电时间，进而降低断电造成的社会经济损失，降低对电力用户的正常生活的故障断电影响[1]。

二、10kV高压开关柜无线测温技术的应用特点

第一，无线测温技术的安全性特点。10kV高压开关柜无线测温技术系统就有独立的点位绝缘安装，能够避免开关柜运行中带来了跑电影响，进而实现对10kV高压开关柜内部电气设备的全面保护，避免因为开关柜运行中的漏电问题给电气设备带来影响，出现漏电、跑电等运行安全隐患。

第二，无线测温技术的准确性特点。无线测温技术是通过无线传感器作为10kV高压开关柜运行温度测量的主要设备，其主要结构构件的组成部分之一就是高精度数字传感器，在接触式的测温工作过程中，数字传感器能够高精度的对10kV高压开关柜运行温度进行检测，并对其温度变化状态进行监控，试下对其运行温度的精准测量[2]。

第三，无线测温技术的灵活性特点。相较于传统有线测温装置，无线测温技术中所使用的测温元件具有体积小、安装方便的技术优势，并且其数据传输组网也比较灵活，可以通过无线网络和有限网络两种方式实现。并且在对10kV高压开关柜温度测量中，可以设置多个测量监控点，更加全面的对10kV高压开关柜运行温度进行检测。

第四，无线测温技术的功耗低特点。测温装置的功耗问题直接影响到了电力企业的经济效益，而无线测温技术的设计理念是以低功耗为基础原则要求的，在其测量工作运行中，其功耗较低，不仅能够节约运行成本，更能够实现传感器使用寿命的延长，降低传感器损耗。

三、10kV高压开关柜无线测温技术的应用要点

10kV高压开关柜无线测温技术应用设计中，其应用要点根据其结构组主要可以分为硬件和软件两个方面，如下所示：

首先，10kV高压开关柜无线测温技术的硬件选择要点。无线测温技术系统中的主要硬件结构就是供能线圈、温度传感器、微处理器、芯片选择以及无线AP接入点[3]。其一，在10kV高压开关柜无线测温技术应用中的供能线圈选择时，要根据其独特的供能方式进行选择，无线测温系统的功能是通过特殊的电流互感器实现的，因此就要选择能够直接从以此电流中取能的线圈，对于绝缘要求较低，在其应用设计中，较为简单。其二，温度传感器。温度传感器作为10kV高压开关柜无线测温技术系统的核心，其温度传感器的质量和效果直接影响到了整体技术性能的发挥。在10kV高压开关柜运行温度测量中，由于测量环境受电磁影响较为严重，信号干扰情况也较为严重，需要采用抗干扰能力较强的新型数字温度传感器，以保证其运行状态。其三，微处理器。10kV高压开关柜的无线测温技术系统运行中，在过程处理中主要内容就是温度传感器的通讯，其数据量较小，运行中程序内容较为简单，因此在微处理器选择中，内存不用太大，功能能效较低，体积也尽量较小，例如目前在10kV高压开关柜无线测温技术中应用较为广泛的MSP430 系列微处理器就能够满足其运行要求。其四，芯片选择。芯片作为无线测温系统传输电路设计的核心结构组成部分，在其选择中，要保证其数据传输效率以及低功耗运行的要求。最后就是无线AP接入点的应用要点。在10kV高压开关柜无线测温技术系统的无线AP接入点选择中，要满足无线测温技术应用的长距离传输要求以及其无线应用，科学化选择无线AP接入点。

其次，10kV高压开关柜无线测温技术系统的软件实现。软件系统作为无线测温技术体系的技术核心，其软件实现的质量直接决定了无线测温技术系统的性能发挥效果。在10kV高压开关柜无线测温技术系统的软件实现中，为满足其实时监测数据传输要求，需要保证其软件的数据宽度、地址宽度，目前阶段无线测温技术系统中常见的技术软件就是在 IAR Embedded Workbench平台上开发的 C 代码程序，主要完成 nRF24L01初始化和无线数据收发功能。

四、结束语

10kV高压开关柜无线测温技术对于新时期的电力系统建设发展具有重要意义，能够有效提升电力企业电力资源输配的稳定性和安全性，避免10kV高压开关柜运行中受温度变化故障影响而导致电力资源供应终端，甚至发生安全事故，是新时期电力企业科学化发展的重要技术保障。

参考文献：

[1] 翟丽丽，茌旭，李华兵，et al.10kV高压开关柜无线测温技术[J].农村电气化，2017（6）.147-148.

[2] 练士龙.封闭开关柜中无线红外测温系统设计[J].工程技术研究，2019（8）：177-178.

[3] 邹睿，边瑞恩，杨夏.大电流开关柜发热故障分析与红外测温技术应用[J].电工技术，2017（2）.159-161.

（作者单位：1.国网福建省电力有限公司莆田供电公司;2.福建中电合创电力科技有限公司;3.国网福建省电力有限公司莆田供电公司）