高壓電氣設(shè)備光纖測(cè)溫

高壓電氣設(shè)備為什么要測(cè)溫

隨著電力工業(yè)逐漸朝著高電壓、大容量、互聯(lián)網(wǎng)化的方向發(fā)展，確保電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義，直接關(guān)系到電力供應(yīng)的可靠性。電力系統(tǒng)運(yùn)行中，電氣設(shè)備異常升溫極易導(dǎo)致各種故障問(wèn)題的出現(xiàn)，對(duì)此必須進(jìn)一步加強(qiáng)高壓電氣設(shè)備溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)與推廣應(yīng)用。

高壓電氣設(shè)備測(cè)溫方式

從高壓電氣設(shè)備故障產(chǎn)生的物理學(xué)機(jī)理分析可得，主要涉及電、磁、熱、力等方面，設(shè)備絕大多數(shù)的故障表現(xiàn)為溫度異常，通過(guò)高壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)，可較為準(zhǔn)確、直接的反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。目前，國(guó)內(nèi)外高壓電氣設(shè)備溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，從傳統(tǒng)的熱敏電阻測(cè)溫逐漸走向紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫、無(wú)線(xiàn)測(cè)溫。熱電阻和熱電偶測(cè)溫法。熱敏電阻體積小，具有溫度響應(yīng)快、產(chǎn)品成熟的優(yōu)點(diǎn)，且此種方法的應(yīng)用成本較低。然而測(cè)溫時(shí)，每個(gè)熱敏電阻需獨(dú)立接線(xiàn)，導(dǎo)致整體線(xiàn)路布設(shè)復(fù)雜，且由于傳感器無(wú)法自檢，必須經(jīng)常校驗(yàn)，工作量較大。在高壓場(chǎng)合中此方法的使用具有局限性，存在器件與信號(hào)傳輸線(xiàn)高壓隔離的問(wèn)題。

高壓電氣設(shè)備的紅外測(cè)溫

紅外測(cè)溫法。紅外溫度傳感器采用非接觸式測(cè)溫方法，可適應(yīng)強(qiáng)磁場(chǎng)、高電壓的工作環(huán)境。在實(shí)際溫度監(jiān)測(cè)工作中，主要選用手持紅外測(cè)溫儀開(kāi)展定期巡檢工作，可直接找出故障點(diǎn)。但是此種方法的缺陷也較為明顯：自動(dòng)化程度低，依賴(lài)人限于安全距離問(wèn)題往往無(wú)法設(shè)置紅外探頭；測(cè)量精度受到諸多因素的影響，如：探測(cè)距離、外界熱源、光路遮擋等，雖可采取一定的校正措施，然而由于影響因素多且具有時(shí)變性，無(wú)法一一校正，通用性差，不利于推廣應(yīng)用。

高壓光纖測(cè)溫

光纖測(cè)溫法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為精度高、響應(yīng)快、靈敏度與重復(fù)性好，將其運(yùn)用于溫度監(jiān)測(cè)中可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。纖測(cè)溫法在絕緣性能方面表現(xiàn)較為優(yōu)異，能夠隔離開(kāi)關(guān)柜內(nèi)高壓，可直接安裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)高壓觸點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，光纖測(cè)溫測(cè)量無(wú)電信號(hào)的存在，克服了強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題，且光纖撓曲性表現(xiàn)較好，可深入被測(cè)設(shè)備進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，達(dá)到常規(guī)傳感器無(wú)法達(dá)到的溫升部位。

高壓電力設(shè)備（如高壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器、互感器等）實(shí)際運(yùn)行中，其發(fā)熱點(diǎn)往往處于高電位的位置，限制了常規(guī)方法的使用，同時(shí)絕緣與抗電磁干擾也是必須面臨的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)上述幾種溫度監(jiān)測(cè)方法的分析可得，不同溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，如紅外線(xiàn)測(cè)溫抗干擾能力弱，容易受到各種因素的影響，造價(jià)相對(duì)昂貴；無(wú)線(xiàn)測(cè)溫主要存在網(wǎng)絡(luò)堵塞、丟包、性能下降的情況文以高壓開(kāi)關(guān)柜溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)為例展開(kāi)分析。高壓開(kāi)關(guān)柜存在多個(gè)測(cè)控點(diǎn)（如：A/B/C三相、斷路器觸頭、電纜接頭、刀閘開(kāi)關(guān)、母線(xiàn)等），系統(tǒng)采用分散集控架構(gòu)，每個(gè)測(cè)量集群設(shè)置3～24個(gè)測(cè)溫分節(jié)點(diǎn)（溫度傳感器）、1個(gè)變送器主機(jī)，以總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

開(kāi)關(guān)柜熒光光纖測(cè)溫系統(tǒng)

溫度數(shù)據(jù)采集與傳輸。高壓開(kāi)關(guān)柜溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與溫度控制終端是結(jié)構(gòu)底層，包括溫度測(cè)量分節(jié)點(diǎn)、匯集節(jié)點(diǎn)，主要是將光纖測(cè)溫傳感器設(shè)置在高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭部位，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至匯聚節(jié)點(diǎn)，

（1）觸頭溫度采集終端：高壓開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，空間封閉且狹小，同時(shí)面臨著高電壓、強(qiáng)電磁的環(huán)境，經(jīng)綜合比選后選用熒光式光纖測(cè)溫傳感器，

具體工作參數(shù)如下：
①工作電壓：DC5V；
②測(cè)溫范圍：-30℃～+125℃；
③測(cè)量精度：±1%℃或全量程的1%；
④多通道測(cè)溫：1～16路；
⑤抗干擾情況：高壓、強(qiáng)電磁干擾能力強(qiáng)。