浅谈电力设备无线测温系统的应用（电力无线测温装置）

摘要：电力设备无线测温系统能为变电站设备的稳定运行提供有力保证，是变电站实现自动化的又一可靠有效的技术手段。现对实际变电站现场设备温度过高的原因、电力设备无线测温系统使用中发挥的作用和不足之处进行了分析。

浅谈电力设备无线测温系统的应用（电力无线测温装置）

关键词：泛在电力物联网；智能；配电系统；应用

0前言

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在的问题和隐患，并及时进行处理，以保设备运行，提高变电站的运行可靠性。

在开展变电站设备巡检，对设备温度进行测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，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隐患。

（2）设备连接处不平整成租術，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*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。站内己发生多起此类事故，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心前，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*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 温效果技好,发现隐患的可能性比较大，一旦发生人工巡检 测温不到位，一旦不能及时发现现设备温度过高隐患的情况，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査看的测温技术设备温度越能够发出报警，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，釆用 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〃闸、电缆接头、套管、母线等设备的连接 部位,通过无线射颇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尘的多路实时 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査看全部测温结果。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，随时査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査看，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有其他检修设备，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。同时该批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、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 査看,更加一日了然，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相穿墻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 映该时題,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，通过安装部位的电磁感应作用提供电源,这就大大提髙了该系统的可靠性。

(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。

5 安科瑞温度在线监测系统

5.1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RS 485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。

5.2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。

5.3系统结构

温度在线监测系统结构图

5.4系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室，可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能：

1）温度显示：显示配电系统内每个测温点的实时值，也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

2）温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。

3）运行报表：查询及打印各测温点时间的温度数据。

4）实时告警：系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警，告警方式有弹窗、语音告警等，还可以短信/APP推送告警消息，及时提醒值班人员。

5）历史事件查询：能够温度越限等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、事故分析等。

5.5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。

名称

外形

型号

参数说明

系统组态软件

Acrel-2000/T

硬件：内存 4G，硬盘 500G，以太网口。

显示器：21 寸，分辨率 1280*1024。

操作系统：Windows 7 64 位简体中文旗舰版。

数据库系统：Microsoft SQL Server 2008 R2。

通讯协议：IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、Modbus RTU、Modbus TCP 等国际标准通信规约

智能通信管理机

Anet-2E4SM

通用网关，2路网口，4路RS485，可选配1路LORA，带电告警功能，支持485，4G从模块扩展。

无线测温集中采集设备

Acrel-2000T/A

壁挂式安装

标配一路485接口、一路以太网口

自带蜂鸣器告警

柜体尺寸480*420*200 （单位mm）

Acrel-2000T/B

硬件：内存4G，硬盘128G，以太网口

显示器：12寸，分辨率800*600

操作系统：Windows7

数据库系统：Microsoft SQL Server 2008 R2

可选Web平台/APP服务器

柜体尺寸为480*420*200（单位mm)

显示终端

ATP007

ATP010

DC24V供电；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口；

可接收20个ATC200/1个ATC400/1个ATC450-C。

ARTM-Pn

面框96*96*17mm，深度65mm；开孔92*92mm；

AC85-265V或DC100-300V供电；

一路上行RS485接口，Modbus协议；

可接收60个ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。

ASD320

ASD300

面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；开孔220*165mm；

AC85-265V或DC100-300V供电；

一路上行RS485接口，Modbus协议；

可接收12个ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。

智能温度巡检仪

ARTM-8

开孔88*88mm 嵌入式按照；

AC85-265V或DC100-300V供电；

一路上行RS485接口，Modbus协议；

可接入8路PT100传感器，适用于低压开关柜电气接点、变压器绕组、点击绕组等场合的测温；

ARTM-24

35MM导轨安装；

AC85-265V或DC100-300V供电；

一路上行RS485接口，Modbus协议；

24路NTC或PT100、1路温湿度测温、2路继电器告警输出，用于低压电气接点、变压器绕组、点击绕组等场所测温；

无线收发器

ATC450-C

可接收60个ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P传感器数据。

ATC600

ATC600有两种规格；ATC600-C可接收240个ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P传感器数据。ATC600-Z做中继透传。

电池型无线测温传感器

ATE100M

电池供电，寿命≥5年；-50℃~+125℃；

精度1℃；470MHz，空旷距离150米；

32.4*32.4*16mm(长*宽*高)。

ATE200

电池供电，寿命≥5年；-50℃~+125℃；

精度1℃；470MHz，空旷距离150米；

35*35*17mm， L=330mm(长*宽*高，三色表带)。

ATE200P

电池供电，寿命≥5年；-50℃~+125℃；

精度1℃；470MHz，空旷距离150米,防护等级IP68；35*35*17mm， L=330mm(长*宽*高，三色表带) 。

CT取电型无线测温传感器

ATE400

CT感应取电，启动电流≥5a；-50℃~125℃；精度1℃470MHz，空旷距离150米；

合金片固定、取电；三色外壳；25.82*20.42*12.8mm(长*宽*高)。

有线温度传感器

PT100

用于低压接点测温时，具体封装、精度、线制、线材、线长与供应商联系；

用于变压器、电机绕组测温时，建议变压器或电机内部预埋好Pt100

NTC

用于低压接点测温时，具体封装、精度、线制、线材、线长与供应商联系；

用于变压器、电机绕组测温时，建议变压器或电机内部预埋好

6结束语

电力设备无线测温系统作为变电站采用的综合自动化技术手段，为变电站的安全可靠运行提供了技术支持，虽然在实际现场使用中暴露出一些不足之处，但它发挥的作用和优势是变电站人工测温无法实现的，通过技术的不断发展和完善， 其将更好地为电力系统提供服务。

参考文献

[1] 袁洋.电力设备无线测温系统的应用.

[2] 刘琳娜，高森，吴帅，杨华，冯立岭，史辛琳．泛在电力物联网在智能配电系统应用.

安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版．