摘要：隨著高壓開關設備柜體小型化、操作智能化的發展，帶來方便的同時也出現散熱效果差、無法對柜內測溫等問題。杜兒坪變電站在35kV開關柜的改造中引進了無線測溫技術，并做到了控制室后臺監測溫度及溫升異常報警，達到了實時監測的目的，并與傳統測溫和現在較為成熟的測溫方式作了比較，為今后開關柜測溫方式方法提供了經驗。

關鍵詞：高壓開關柜；無線測溫；溫升異常報警；實時監測

一、概況

電網的穩定性要求越來越高，因此對配電系統的電能質量和可靠性的要求也隨之提高，這就對配電高壓開關設備的性能有了更為嚴格的標準。開關柜普遍應用了很多新技術、新工藝，使的配電開關柜的可靠性有了很大的進步。這些綜合起來大概有以下四個因素：(1)環保：六氟化硫氣體由于其優良的絕緣和滅弧性能廣泛應用于高壓開關設備中。(2)新介質、新材料的應用。（3）免維護。(4)小型化。全封閉式的高壓開關柜長期處于高負荷的運行狀態，散熱效果差，易造成熱量集結加劇，溫升直接危害電氣設備的電氣絕緣能力；全封閉式的高壓開關柜無法觀察手車動觸頭與柜內靜觸頭的位置連接情況、接地刀閘分合情況，無法對柜內部位進行測溫，帶來了很大的安全隱患。因此，對高壓開關柜母排、電纜接頭直接進行有效的監測，能夠有效減少開關柜內部過熱導致的火災和出現的大面積停電事故。

二、開關柜改造的原因分析

杜兒坪110kV變電站對35kV系統高壓開關柜進行了整體改造，從老舊的北京開關廠的ZN85G-40.5型高壓開關柜全部更換廈門ABB公司的ZS3.2型高壓開關柜，大大提高了供電的可靠性。ZS3.2型開關柜在設計上盡可能減小柜體的體積，而又保證了其優異的絕緣性能，但是也帶來了一些問題。柜體的體積小且全封閉，不僅無法直接觀察手車上下觸頭、接地刀閘等觸點的位置，而且設備散熱效果差，又無法使用紅外測溫儀直接測量關鍵位置的溫度溫升，長時間運行可能開關柜內部過熱導致的火災、大面積停電事故。因此，需要在柜體內加裝一種在線測溫裝置，實時監測各關鍵觸點的溫度，并設置報警溫度，提醒運行人員及時處理，防止造成嚴重事故。

三、實時監測裝置的選取、優勢分析及安裝

（一）實時監測裝置的選取

采用深圳市英唐電氣技術有限公司生產的型號為YTK10.8的開關柜智能監測裝置，該裝置具有開關柜一次回路動態模擬顯示+斷路器位置閃光指示+斷路器分和開關次數統計+聲音防誤操作報警提示+柜內各監測點溫濕度顯示+上下動靜觸頭、電纜搭接頭在線溫度監測+負荷側高壓帶電顯示機械閉鎖+按鈕驗電+母線帶電聲音提示+操作開關+自動照明+分合閘位置指示+儲能指示+自動故障檢測等功能。該裝置的測溫模塊*了對開關柜內各關鍵觸點的實時監測的要求，也可以傳輸到主控制室專門的工控機后臺軟件中，并設置60℃為報警溫度，提醒運行人員發現并及時處理。

（二）該監測裝置的優勢分析

1.該測溫裝置電路具有完善的電氣和安全隔離，保證了其具有很大的可靠性。

2.溫度采集模塊采用低功耗電池技術，每個傳感器具有獨立的地址碼，運行人員可以正確判斷發熱點并及時處理。

3.測溫點可以根據實際需求自行選擇，如手車上下的靜觸頭處、電纜接頭處、母線接頭處、穿墻套管處等。

四、與傳統測溫和現在較為成熟的其他測溫方式比較

（一）與傳統測溫比較

1.傳統測溫和現在較為成熟的其他傳統溫度測量方式周期長、施工復雜，效率低，配電系統監測點多而分散、環境限制、人為原因等，使很多測溫工作難以展開。

2.無線測溫采用了溫度數據無線傳輸的方式，測溫模塊絕緣性能優異，不會影響高壓開關柜高、低壓室本身的絕緣性能；開關柜測溫裝置使用3.6V電池為其供電，不僅對地實現可靠絕緣，而且可以為測溫裝置提供可靠電源不會受低壓電流系統影響；采用溫度數據接收裝置對測溫裝置無線聯網的方式，一點對多點，不僅降低了成本，而且使測溫系統結構簡單明了；該測溫系統選擇了抗電磁干擾措施，保證此測溫系統可靠性。

（二）與其他現在線測溫方式比較

1.光纖光柵測溫法使用光纖傳輸來實現信號數據的傳遞，光纖本身具有良好的絕緣性能，不會影響電力系統的絕緣性能，實現了電力系統和測量設備的隔離，信號傳輸通道同樣采用光纖傳輸，提高了抗干擾的能力，保證了數據傳到后臺設備的時效性和準確性。

2.無線測溫法采用了熱溫度傳感器進行監測點的溫度測量，溫度信號傳輸過程中采用溫度數據接收裝置對測溫裝置無線聯網的方式，一點對多點的傳輸方式，此種測溫方式不會影響開關柜高低壓之間的絕緣性能，解決了其他測溫方式無法避免的絕緣問題，但溫度數據受高壓電磁干擾問題的處理、測溫裝置的抗干擾能力等仍是關鍵技術問題。

五、安科瑞無線測溫產品介紹

5.1溫度傳感器

a.電池供電型無線溫度傳感器

安裝于發熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸的傳感器。

目前安科瑞無線溫度傳感器有三款：

b. CT 感應取電無線溫度傳感器

安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸的傳感器。

目前無線溫度傳感器有兩款：

5.2接收/顯示單元

a.接收單元

b.顯示單元

5.3方案配置

a.高低壓柜內電氣接點無線測溫

b.高壓柜內電氣接點無線測溫帶操顯功能（單柜就地顯示）

c.高低壓柜內電氣接點無線測溫（不需要就地顯示）

d.高低壓柜內電氣接點無線測溫（集中就地顯示）

e.配電室集中監測

六、結語

通過對無線測溫裝置在開關柜改造中的實際運用，以及對用戶端實際運行要求情況的了解，證明了該測溫裝置的安裝達到了在高壓開關柜在線監測的目的。此次測溫裝置的安裝保證了變電站設備安全可靠的運行，確保了運行人員對開關柜運行狀態的了解，對以后高壓開關柜監測溫升裝置的選取有很強的指導作用。

【參考文獻】

[1] 姜榮霞.10kV封閉式開關柜在線紅外測溫方法的應用[J].電工技術,2011。

[2] 姜凱翔，35kV高壓開關柜實時無線測溫的研究。

[3] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11版。