浅谈 10KV 高压开关设备的在线测温

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:张恒
[导读] 10KV高压电力系统是我国供电系统中的关键构成,
        摘要:10KV高压电力系统是我国供电系统中的关键构成,其中的高压开关设备决定了10KV电力系统的运行状态,因此一定要确保高压开关设备能够稳定运行,不会因为各种故障而导致系统的崩溃。但是高压开关设备在运行过程中,极易因为各种因素的影响升高温度,当温度高出一定界限时就很容易发生高温故障,影响10KV电力系统的运行稳定性,甚至会损毁高压开关设备以及引发极其严重的安全事故。因此必须针对高压开关设备进行测温,将其温度始终控制在正常范围内。当前在线测温是高压开关设备测温中比较常用的一种手段,可实时监测设备的温度,一旦出现温度异常即可采取相应措施进行干预。基于此,本文对10KV高压开关设备的在线车位开了分析。
        关键词:高压开关设备;在线测温;要求;应用

        前言:我国地域辽阔,因此存在很多远距离的输电线路,如果在输电线路中采用高压输电,那么就可以减少很多在输电过程中所造成的电力损耗,有助于减轻供电成本,10KV高压电力系统也正因为如此得到了广泛应用。可也正因为10KV电力系统有着比较高的电压值,线路中的流量特别大,如果高压开关设备因为接头松动或接触不良等问题而导致电阻增大,那么温度会在短时间内迅速上升,这就非常容易因为温度过高而导致设备烧毁,进而引发安全事故。因此必须采取有效手段严格监控高压开关设备的运行温度,一旦出现高温立即排查,并采取相应对策,以保证整个系统的安全和稳定。
一、在线测温在10KV高压开关设备中应用要求
        首先,做好绝缘处理。10KV高压开关设备需要在10KV的额定电压环境下运行,如果对其进行在线测温,那么就必须要做好相关设备的绝缘处理,否则极易损坏测温装置。这就要求在应用在线测温时,需要隔离高压开关设备和在线测温装置,保证在线测温装置能够在安全环境下运行。这一点也是应用在线测温对实现高压开关设备温度进行监测的前提和要求,相关人员一定要重视做好这项工作。其次,在线测温装置不能对高压开关设备元器件的性能产生影响。应用在线测温装置的主要目的是保证高压开关设备不会因为温度过高而出现故障或者损毁,使高压开关设备能够稳定运行[1]。因此,在应用在行车的设备时一定要注意,不能和高压开关设备出现冲突,也不能为了使用在线测温而影响高压开关设备的各个元器件的性能,否则也很容易导致10KV电力系统运行的不稳定,或者因为元器件异常而引发高温故障。最后,在线测温装置必须要能够在恶劣条件下保持稳定运行。这是因为10KV高压开关柜都进行了密封处理,不仅内部温度非常高、通风不良,而且电流和电磁信号非常密集。而在线测温装置必须安装在高压开关设备内部,如果在线测温装置不能适应高压开关设备的内部环境,那么就很容易因为高温、不通风或者是信号干扰导致无法获得准确数值,这样不仅失去了在线测温的真正作用,还很容易因为测温误差而影响相关工作人员的判断。
二、在线测温的技术原理和系统设计
(一)技术原理
        高压开关设备在运行过程中会升高温度,利用在线测温装置的传感器可捕捉这种温度信号,捕捉完成之后就可以开始测温,然后会将温度传输至后台,后台人员就会根据温度判断高压开关设备是否处在正常的运行状态下。如果发现出现温度异常,即可迅速采取措施,避免因为高温而损坏设备。这种温度捕捉可以实时进行,后台人员可以随时查看设备的运行温度,由此也就实现了在线测温。


(二)系统设计
        在高压开关设备的在线系统中,最底层是温度传感器,一般需要将温度传感器设置在经常会发生高温故障的位置,且连接到耦合器上。将温度传感器和多路光开关相连,然后多路光开关和主机相连,这样当温度传感器获取高压开关设备的温度之后,就可以迅速上传至主机,并将温度结果显示在后台。在系统中,由于温度传感器直接连接着高压开关设备,因此需要做好绝缘处理,同时传感器要能够有效抵抗高压开关设备的电流和电磁干扰。
三、10KV高压开关设备的在线测温方式
(一)光线光栅测温
        光纤光栅测温指的是,通过光纤传感技术实现温度信号在高压开关设备和传感器之间的交换,这种测温方式的优势是有着比较良好的稳定性,而且无论是使用和后期维护都不需要投入的成本。更重要的是这种测温方式的精度非常高,误差可以控制在0.5度以下,分辨率控制在0.1度左右。但如果在高压开关设备的静触头或者母排上安装传感器,就必须停整母线,具体的停电安排需要参考用户负荷,而且在后期更换传感器时也需要将母线上的负荷全部停止[2]。
(二)无线测温
        无线测温利用的是无线传感器,传感器中有电池供电,其优势是互换性能较高,误差可控制在1度以下,温度分辨率和控制在0.1度左右。但这种传感器由于使用的电池,因此比较容易受到高压开关设备电流和电磁信号的干扰,每1到2年需要对传感器进行更换。这种传感器的安装过程比较简单,而且只需要停整单个间隔设备,不会对用户产生过大影响,更换也非常方便。
(三)红外测温
        这种测温方式是通过电子传感来完成的,对其进行应用需要完成通电设计,传输温度信号也需要相应线路的支持。该测温方式的误差可控制在1度以下,温度分辨率可控制在0.1度左右,所使用的传感器在电流通道上一一对应,因此导致互换性不是非常好,比较容易受到开关设备电磁信号的干扰,随着运行时间的延长,其测温误差也会增加,而且这种装置一旦其中一个部位出现问题,需要进行整体更换。
四、在线测温的特点
    在高压开关设备的测温中,传统测温方式为接触式测温,要直接将测温装置连接到高压开关设备上,这种测温方式的主要缺陷是应用过程较为粗糙,所测得的温度误差比较大,而且对温度数据的时效性会有很大影响[3]。在线测温则避免了传统测温方式的种种缺陷,可实时获取高压开关设备的温度数据,而且有着很高的精度,可为高压开关设备的稳定运行提供充分保障。另外,高压开关设备内部电流和电子信号干扰都非常强,在线测温装置对这些干扰有着比较强的抵抗能力,可保证测温过程的稳定。通过应用在线测温,我国的供电自动化水平得到了显著提升,降低了供电过程中的故障发生率和成本投入,保障了用电需求,因此应对这些测温做进一步深入应用。
        结束语:综上所述,在线测温是10KV高压开关设备测温中非常有效的一种技术,对其进行充分应用可保障高压开关设备的稳定运行,避免因为高温而发生故障和安全事故,进而充分满足10KV电力系统的运行需求。
参考文献
[1]翟丽丽,茌旭,李华兵,etal.10kV高压开关柜无线测温技术[J].农村电气化,2017,13(6):42-46.
[2]戴小敏,马云飞.高压开关柜在线测温技术研究[J].科技风,2016,29(2):27-27.
[3]万峻竹,李文顺,张震.光纤光栅测温系统在10KV开关柜中的应用[J].信息化建设,2016,06(7):330-332.

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