无线测温监测系统在高压电气设备中的应用

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0 引言

近年来，随着电子设备的普及应用，企业在生产环节中承受的电力负荷显著增加，频繁出现因过载而导致的电路设备损坏现象，给企业带来了相当可观的经济损失。为了有效监控设备运行期间的温度变化，研发了一种无线测温系统。该系统巧妙结合了温度传感器与无线传输技术，旨在实现对设备温度变化的即时监测。

1 无线测温系统应用背景

随着大机组、大容量和高电压的迅速发展，电气设备的运行条件变得更加苛刻。设备故障率逐渐增加，排除故障时间越来越长，造成的经济损失也越来越大。因此，对电气设备温度的监测显得尤为重要。在高压电气设备中，温度监测点通常处于高电压、大电流、强磁场的环境中，甚至有的监测点还处在密闭的空间中。由于强电磁噪声、高压绝缘以及空间限制等问题，传统的温度测量方法（如贴蜡片、热敏电阻测温法、光纤测温法、红外测温法等）无法适应这些特殊环境。例如，热敏电阻必须连接在电缆上，不能用于暴露在外的带电设备上；光纤测温产品虽然精度高，但价格昂贵、安装难度大，且受到机柜内外使用限制；红外测温方法目前只能用于人工操作，无法实现实时监测。像一些发电厂、变电站等电力设备在运行过程中，开关的触点和母线连接等部位会因老化导致接触电阻过大而发热。这些发热部位的温度很难通过传统方法监测，如果不及时发现并处理过热性缺陷，会严重威胁电力安全生产。因此，需要一种能够实时监测这些部位温度的技术，以确保电力设备的安全运行。

2 无线测温系统组成架构

无线测温系统主要由以下几个部分组成：

无线温度传感器：这是系统的核心部件，负责测量接触点的温度。无线温度传感器具有唯一的ID编号，便于管理和跟踪。在实际安装过程中，会记录每个传感器的安装地点，并将其与编号一起存入温度监测工作站计算机数据库中。传感器每隔一定时间（可以事先设定）自动发射一次监测点的温度数据，如果温度发现异常则立即报警，不受发送周期限制。

测温通信终端（温度接收仪）：安装在变电站站内，根据安装区域进行布置。它负责接收各无线温度传感器测量和发送出的温度数据，并通过总线连接，将测温数据上传到管理计算机，同时响应管理软件命令。

温度监测预警工作站：这是系统的管理和监控中心，通常由计算机和配套的软件组成。它实时显示各监测区域监测点的温度数据以及变化曲线，并进行查询分析。一旦发现温度过热或急剧升温到设置报警温度，系统会立即报警。

3安科瑞温度在线监测系统

3.1概述

电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯，系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能，可以监控无线测温系统的设备运行状况，实现快速报警响应，预防严重故障发生。

3.2应用场所

适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。

3.3系统结构

温度在线监测系统结构图

3.4系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元，通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成，实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

3.5系统功能

实时监测

安科瑞 Acrel-2000T 无线测温系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示各测温节点的温度数据，及有关故障、告警等信号。

详细温度查询

历史温度曲线、实时温度曲线查询、实时温度数据查询

实时报警

Acrel-2000T 无线测温监控系统具有实时报警功能，系统能够对温度越限等事件发出告警。

历史事件查询

安科瑞 Acrel-2000T 无线测温监控系统能够对高温告警事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。可以按时间、类型和设备进行查询和排序。

4结语

无线测温系统由温度传感器、通信系统、显示系统等组成，并通过数据线或者通信芯片与上级计算机连接，可以实现对多个高压电气设备温度的在线监测预处理，帮助工作人员及时发现隐患，保证生产设备的性能。无线传输技术无需使用外部电线，可以有效减少传输过程中的电容耦合和 电感耦合，实现高压环境检测设备与次级处理设备之间的电气隔离，具有较高的性能，在高压电气设备检测领域有着广泛的应用前景。

审核编辑 黄宇