KYN28-12铠装式封闭高压开关柜电气设备在线测温系统应用研究

许祥希　冯亦佳

摘  要：近年来，由于开关柜温度的升高而引发的停电事故不断增加，加强开关柜温度的在线实时温度监控显得特别重要。该文研制了一款用于KYN28-12铠装式封闭高压开关柜的温度进行密切监测的系统，能够实时监控温度变化情况，确保设备可靠运行。还可以实现自动化、无人化、实时化的远程监控，减少人力、物力的消耗，在实践中具有十分重要的意义。

关键词：无线测温  在线监测  开关柜

中图分类号：TM591    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）09（a）-0024-02

随着人们生活水平的不断提高，用电量逐年增加，而电力系统的安全、稳定运行已经成为了各个输配电公司控制的重点，也是确保电力系统正常运转的重要基础。在电力系统中，封闭式10kV高压开关柜因载流负荷过大引起设备事故严重影响着电网系统的正常运行，加强高压开关柜温度实时监控显得尤为重要。所谓变电站设备温度监控是指通过探测器及温度控制装置，监控开关柜内重要设备的温度，检修人员能够第一时间了解设备的温度状态，极大地减少变电站事故的发生，防患于未然。通过无线测温装置可以提前做好应急预案，让工作人员及时了解设备运行的温度，减少设备运行的风险，提高设备运行效率。另外，还可以实现自动化、无人化、实时化的远程监控，减少人力、物力的消耗，具有十分重要的意义。因此，该文试图设计一套KYN28-12铠装式封闭高压开关柜电气设备在线测温系统，该系统能够有效监控载流所引发的温升故障，保证电力设备的可靠运转，减少电力设备的维修次数，提高设备的运行效率，实现自动化、可靠话的自动化运营。

1  開关柜在运行中的发热问题

封闭式高压开关柜的一次部分由3个空间构成，断路器机构、母线、出线接头分别位于这3个空间内，相互隔绝独立。按照设计制造以及安全运行规程要求，“除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室呈封闭状态。”因此，造成电气设备发热的原因很多，如果运行维护不当，没有采取有效措施，运行过程中未能及时发现温度升高，则很有可能引起设备事故。过去，基于电气设备的发展，测温工作基本针对于室外敞开式设备，多种红外测温及成像工具的研发已经非常成熟，测温均能取得不错的效果，工作人员得以及时发现并消除过热问题。但封闭式高压开关内设备的测温问题一直是困扰电力检修工作的重要内容，设备的安全稳定运行得不到保障，成为运行维护工作中常常出现的盲区。

2  开关柜测温在线监测系统的组成

开关柜测温总体框架包括变电站、传感器、终端机、站内监控端等若干个部分组成。其中，传感器是用于搜集各个主要设备的温度，该系统拟定在每个开关柜安装6个传感器，分别在A、B、C三相进线和A、B、C三相出线;终端机是用于收集6个探头的温度，并且实时通过485总线传递给站内监控端;站内监控端预装了监控端软件，可以实时写入各个传感器的温度，并且根据系统预设的温度提供升温报警、温度查询等功能。

3  抗干扰技术应用研究及改进措施

电磁干扰可以分为内部干扰和外部干扰两种干扰源，但是，高压开关柜常年封闭在金属柜体中，外部干扰源很难进入到高压开关柜中，可以起到电磁干扰保护作用。因而，本文探讨的抗干扰技术针对的是高压开关柜内部的抗干扰措施。

当前，抗干扰技术主要是通过阻止干扰源、传播途径和电磁敏感设备三大要素，从而实现电磁干扰的阻断。但是，高压开关柜大多处在高电压、大电流的状态下，可能还会存在较强瞬间较强的电池干扰，产生强烈的电磁波，从而影响高压开关柜内的温度，甚至对测温系统造成严重的影响。

因此，该系统针对抗干扰技术的应用，进行了磁兼容性能试验，具体的测试方法为对高压侧的电路进行电磁屏蔽，不仅仅可以提高高压侧的抗干扰能力，还能够减少抗干扰技术对温度的影响。磁兼容性能试验测试结果见表1所示，试验内容包括静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌三大部分，依据标准均按照相关国标执行，测试等级为所有的实验内容均达到EMC型式试验认证4级标准，测试结果为系统正常工作。因此，该系统设计的电磁抗干扰技术效果能够达到预期设计目标，满足设计需要。

4  实施效果分析

开关柜在线测温系统安装、测试完成后，对系统进行了试用及反复论证，得出该系统在实践中应用具有以下几个方面的效果：（1）实现环网柜接点的无源无线方式传感，能够实现在线实时温度监控，有助于检修人员根据需要采取应急预案，节约了现场巡查时间和次数，减少了电力设备运行的人力资源成本，提高了人力资源利用效率。（2）能够通过系统查询到高压开关柜设备的历史温度，为设备运行温度控制提供了依据，为设备的设计提供了基础参数，提高了系统运行的安全性及可靠性。（3）可以有效减少设备运行的安全事故，特别是部分设备安装时间长，设备老化等现象突出，容易因为短路等原因造成停电、火灾、爆炸等事故发生。通过实时温度监控系统，可以减少人工巡检次数，并且及时发现电力系统运行中的各种质量影响因素，减少电力故障发生概率，提高输配电的质量。（4）该系统不仅仅能够实时监控温度，记录设备历史温度，还能够根据温升情况实时报警，有助于电力抢修人员及时到达现场抢修，减少电力故障发生时间。因此，该系统是实现智能电网的重要突破，能够为我国的电网智能化提供良好的基础和保证。

5  结语

在电力输配电实际生产过程中，常常会因为设备高温导致电力输配电系统断电，现有的普通测温手段和方法并不能实时监控设备温度。因此，该文在综合国内外测温手段和方法的研究现状基础上，试图进行了开关柜在线测温系统的设计、测试及安装。将开关柜测温系统分为变电站、传感器、终端机、站内监控端等若干个部分，可以实时写入各个传感器的温度，并且根据系统预设的温度提供升温报警、温度查询等功能。通过该系统测试论证得出，该系统可以极大降低电网企业的人力巡检成本，减少设备故障发生，提高设备运行效率及输配电质量，该系统是实现智能电网的重要突破，能够为我国的电网智能化提供良好的基础和保证。

参考文献

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