电力设备无线测温系统的应用

2020-12-29袁洋

机电信息 2020年36期

关键词：电力设备测温变电站

袁洋

（阳泉煤业（集团）股份有限公司发供电分公司，山西阳泉045000）

0 引言

在变电站设备运行中，运行人员要按照变电站巡检制度对设备进行巡检，以发现设备在运行中存在的问题和隐患，并及时进行处理，以保障设备运行安全，提高变电站的运行可靠性。

在开展变电站设备巡检时，对设备温度进行测量检查是一种重要的方式和手段，通过对设备运行温度的检查，可以及时发现设备可能存在的问题和隐患。

运行人员发现设备运行温度超过允许温度，问题严重时，要尽快进行停电处理，否则不仅危害设备运行安全，而且会增加变电站非计划停电次数，给变电站安全运行带来隐患。

1 变电站设备温度过高的原因

（1）设备安装施工工艺不符合要求，特别是在螺栓压接处螺栓紧固度不达标。所以，在工程验收和检查中发现此类问题，能够避免设备投用后产生的安全隐患。

（2）设备连接处不平整或粗糙，未按照要求进行打磨处理或打磨不到位，导致表面粗糙，接触不良。

（3）设备在运输或搬运过程中发生碰撞而导致连接处变形，使接触面不平整，造成接触不良。

（4）设备运行中金属表面发生氧化反应，导致接触不良。

（5）设备由于发生金属表面锈蚀而接触不良，特别是户外设备，在受到雨雪影响时，发生此类情况的可能性较大。

（6）在外力作用下，设备安装连接部位发生变形或接触面没有完全接触，在实际现场，这种情况多发生在电缆接头与隔离开关的连接处。

（7）设备通过的负荷电流过大，在电流的热效应作用下，发热偏高，如果设备存在以上其他问题，发热会更严重，将会导致更加恶劣的结果。

在变电站实际运行中，由于以上几种原因导致温度过热的情况多发生在断路器、隔离开关、电缆接头、套管、母线等设备的连接部位。站内已发生多起此类事故，这些部位是设备温度过高的重灾区，因此它们也是变电站日常巡检工作中重点检查的测温部位。在开展设备巡检时，对设备进行测温，不仅可以了解设备在运行期间的状态，同时还可以发现设备由于接触不良或负荷偏大引起的发热偏高问题。设备带电运行后，由于电流热效应，温度比周围环境温度偏高属于正常情况，但由于设备存在缺陷隐患或是负荷电流较大而引起的发热偏高不仅会使设备绝缘老化程度加重，缩短设备使用寿命，更严重的情况会导致设备发生停电事故，所以对设备进行测温巡检十分重要。

2 电力设备无线测温系统的应用

在电力设备无线测温软件安装前，变电站内运行人员主要依靠手持式测温仪或红外成像仪进行测温。对全站的设备进行测温检查不仅工作量较大也比较费时间，而且不能完全保证对设备需要测温的部位全部进行测温，容易产生遗漏现象，同时较为依赖运行人员的主动性，责任心较强的人员，测温效果较好，发现安全隐患的可能性较大。一旦发生人工巡检测温不到位，没有及时发现设备温度过高隐患的情况，极有可能引发电气设备事故。所以，就需要一种能够自动采集日常巡检中所需要的设备运行温度参数，并可以及时有效提供给运行人员进行查看的测温技术，当设备温度越限时其能够发出报警，提示温度越限部位，为运行人员提供可靠的信息依据，以便后续采取处理措施。

在了解了电力设备无线测温技术和手段后，结合站内实际设备可能温度过高部位的位置特点和安装使用要求，采用了由山西联安矿用设备有限公司提供的电力设备无线测温系统，可以弥补人工对变电站设备进行测温存在的不足，提高设备测温的效率和准确度。

电力设备无线测温系统由无线测温传感器、无线测温通信终端及后台主机三部分组成，如图1所示。无线测温传感器安装在断路器、隔离刀闸、电缆接头、套管、母线等设备的连接部位，通过无线射频技术将该部位的实时测温数据发送到无线测温通信终端，再由无线测温通信终端将采集的多路实时测温数据通过数据线传回后台主机；变电站运行人员可以通过主机终端安装的测温软件查看全部测温结果。电力设备无线测温系统的安装应用，可以让变电站运行人员足不出户，随时查看变电站电气设备重要部位的温度实时参数，大大方便了设备巡检测温，而且测温结果准确及时。该测温系统还可以根据用户要求自动绘制指定测温点的温度曲线，同时可以保存全部测温参数90天，便于变电站运行人员进行历史查看，极大地方便了运行人员进行设备温度记录和历史分析。

图1 电力设备无线测温系统结构图

3 电力设备无线测温系统的优点

和人工测温巡检相比，无线测温系统可以不受天气、工作情况的影响，随时了解设备的温度。以往在进行人工测温巡检时，要考虑到天气因素，在打雷下雨时不可以进行设备巡检，同时还要考虑到设备间隔内是否有其他检修工作，不能开展巡检。安装了无线测温系统后，可以随时查看设备温度，不会发生遗漏测温的现象。同时该无线测温系统可以根据要求设置设备温度越限报警，通过语音及时提醒变电站运行人员具体的设备部位出现的情况。

应用电力设备无线测温系统的优点主要表现在以下几个方面：

（1）可以实时、全面了解设备当前温度，及时掌握设备运行情况。

（2）能够在设备温度超过设定值时及时发出报警，提醒运行人员及时进行处理。

（3）可以查阅设备温度历史记录，便于了解和分析设备在一定时间段的运行状况。

（4）当前测温记录及历史测温记录能以曲线的形式进行查看，更加一目了然，便于分析对比。

（5）减少了人工测温的工作量，可以让值班员有更多的时间开展其他工作。

（6）不受天气情况、工作因素的影响，可以随时了解设备运行温度。

4 电力设备无线测温系统的不足

安装使用电力设备无线测温系统后，变电站运行人员设备巡检效率大大提高，而且在其帮助下处理了矿刘2#线302断路器A相穿墙套管连接部位温度过高、矿刘1#线301-3隔离开关A相温度过高等多次隐患，提高了变电站设备运行的安全性。但在日常应用中，该系统也暴露出一些不足和缺陷，主要表现在以下几点：

（1）无线测温传感器采用的是有源技术，需要内部安装电池提供电源，一旦电池电量不足，该无线测温传感器将停止工作，运行人员将不会查看到该处的温度参数，只有对该部位停电更换无线测温传感器才能恢复正常，这将大大增加变电站的倒闸操作量和非计划停电次数。我司已多次向设备厂家反映该问题，设备厂家也针对该问题对无线测温传感器进行了技术升级，将内部电池供电改为无源技术，通过安装部位电流的电磁感应作用提供电源，这就大大提高了该系统的可靠性。

（2）在电力设备无线测温系统实际使用中，部分设备温度参数经常发生中断，初步判断为无线测温传感器电池电量不足所致，经停电更换无线测温传感器后，此现象依然存在。对现场设备进行检查后将信号接收器安装位置进行了调整，使信号接收器与无线测温传感器距离缩短，此现象不再发生。

（3）采用有源技术内置电池的无线测温传感器不可更换电池，一旦发现无线测温传感器电池电量不足，只能对无线测温传感器进行更换，不仅增加了设备维护成本，而且对设备也是一种资源浪费。