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更新時間：2025-03-21 
瀏覽次數：404胡冠楠
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:由于一般電氣接點測溫方法存在需人工干預、準確度不高、不能實時監控等弊端，聯合特鋼公司應用無線測溫系統對各個電氣接點進行全天24h實時在線監控，大幅度降低現場設備巡查的工作量，對安全狀況進行提前預警，通過后臺計算機輕松實現無人值守及故障查找，避免因發現故障不及時造成事故擴大。根據歷史數據對溫度的變化進行分析，提前進行檢修、維護設備，保證了聯合特鋼公司供電系統運行的可靠性和安全性，實現了電力設備長周期安全穩定運行。
關鍵詞:電氣接點；電力故障；無線測溫
0引言
電力系統是工業發展的基礎，為適應工業的迅猛發展，電網輸送電壓及容量不斷變大，對電網的安全性、穩定性要求也越來越高。由于電纜接頭、開關觸頭等電氣接點電阻過大、接頭質量不過關、銜接不緊、物理老化等問題引發的電力故障的情況時有發生。電網系統故障往往會給用電設備帶來不可逆傷害，造成重大經濟損失。監控電氣接點的溫度變化，可以及時發現接點溫度超標的情況，有效避免大部分電力事故的發生，對整個電網的安全穩定運行具有重要意義。電氣接點溫度檢測多采用紅外測溫、光纖測溫、感溫發光材料測溫、熱電偶測溫等方式，但都需要配合人工巡檢，受環境因素影響大，測量不*確，測量結果具有滯后性，不能實現實時監控，存在很多弊端。如何方便、準確、及時檢測各種環境下電氣接點的溫度已成為保障電力系統安全的重要課題。
1電氣接點測溫問題分析
1.1導致供電故障的原因
引發供電故障的原因諸多，比如風雨雷電等自然環境影響，風箏、旗桿、樹枝等異物觸碰導致接地、短路等。但主要原因在于電氣系統自身的問題，比如電阻過大、接頭質量不過關、銜接不緊、物理老化等，導致電纜接頭、開關觸頭等電氣接點過熱、燒穿。在停送電過程中，電壓瞬時變化，電氣接點也非常容易出現問題。
1.2電氣接點測溫的重要性
電纜接頭、開關觸頭的質量是否存在問題，是否發生老化、損壞，都應在運行過程中及時發現，如果在運行過程中進行實時測溫，發現溫度異常后及時處理排除事故隱患，可以有效降低電力設備事故發生的概率。
1.3電氣接點測溫難點
一個變電站至少有數千個電氣接點需要測溫，其分布比較分散，環境復雜，附近還可能有強電磁干擾，很難單純依靠人工進行電氣接點測溫。大多數檢測儀器的準確度、可靠性、測量范圍等都存在不足，且需要由人工配合，因此亟需找到一種可以實現遠程、準確、實時、連續監控電氣接點溫度的測溫方法。
2電氣接點測溫的方法
2.1紅外線測溫儀
紅外線測溫儀利用紅外線輻射原理工作，準確度高，反應時間短，不需要接觸測量。但是需要光學器件及人工干預、巡查，不能實現實時監控，準確性受氣候、溫度、距離變化影響大，具有局限性。
2.2溫感發光材料
溫感發光材料是一種特殊材料，隨著溫度的變化，發光材料顏色也隨之變化，將其涂布在電氣接點表面，可以大致確定溫度的范圍。這種方法測出的電氣接點溫度不準，存在誤差，具有不確定性。
2.3光纖測溫系統
光纖測溫系統利用光纖傳感技術完成測溫，光纖傳感器以光為載體，通過光纖傳遞信息，外界環境因素影響幾乎可以忽略不計，準度高，可以實時傳輸數據。但是光纖測溫系統不能將高壓電器與低壓環境相隔離，不符合高壓電氣儀表規范，在高壓電氣接點測溫過程中存在安全隱患。
2.4無線測溫系統
無線測溫系統采用無線射頻技術，是一款可以實現遠程實時在線測溫的系統，測溫*確、安全、可靠，不受環境影響，可用于高、中、低壓電氣接點的檢測，檢測范圍廣，檢測點分配便捷，可以集中收集數據，及時報警，消除電氣系統安全隱患。可在無人值守的電站等場所推廣普及，準度、可靠性、經濟性相比其他方法更為優異，受到了廣泛關注，具備良好的應用前景。
3電氣接點無線測溫系統的組成及應用
3.1概述
電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。
Acrel-2000T無線測溫監控系統通過RS485總線或以太網與間隔層的設備直接進行通訊，系統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規約，安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該系統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監控無線測溫系統的設備運行狀況，實現快速報警響應，預防嚴重故障發生。
3.2應用場所
適合在泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據*心、醫院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業、變配電所等電力設備的溫度監測。
3.3系統結構
溫度在線監測系統結構圖
3.4系統功能
測溫系統主機Acrel-2000T安裝于值班監控室，可以遠程監視系統內所有開關設備運行溫度狀態。系統具有以下主要功能：
1）溫度顯示：顯示配電系統內每個測溫點的實時值，也可實現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。
2）溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
3）運行報表：查詢及打印各測溫點某個時間的溫度數據。
4）實時告警：系統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。系統具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。
5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析等。
3.5系統硬件配置
溫度在線監測系統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網關以及站控層的測溫系統主機組成，實現變配電系統關鍵電氣部位的溫度在線監測。
名稱 | 外形 | 型號 | 參數說明 |
系統組態軟件 |
| Acrel-2000/T | 硬件：內存4G，硬盤500G，以太網口。 顯示器：21寸，分辨率1280*1024。 操作系統：Windows764位簡體中文旗艦版。 數據庫系統：MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協議：IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標準通信規約 |
智能通信管理機 |
| Anet-2E4SM | 通用網關，2路網口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴展。 |
無線測溫集中采集設備 |
| Acrel-2000T/A | 壁掛式安裝 標配一路485接口、一路以太網口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm） |
| Acrel-2000T/B | 硬件：內存4G，硬盤128G，以太網口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統：Windows7 數據庫系統：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm) | |
顯示終端 |
| ATP007 ATP010 | DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口； 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。 |
| ARTM-Pn | 面框96*96*17mm，深度65mm；開孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 可接收60個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | |
| ASD320 ASD300 | 面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；開孔220*165mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 可接收12個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | |
智能溫度巡檢儀 |
| ARTM-8 | 開孔88*88mm嵌入式按照； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關柜電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫； |
| ARTM-24 | 35MM導軌安裝； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協議； 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場所測溫； | |
無線收發器 |
| ATC450-C | 可接收60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。 |
| ATC600 | ATC600有兩種規格；ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。ATC600-Z做中繼透傳。 | |
電池型無線測溫傳感器 |
| ATE100M | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。 |
| ATE200 | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | |
| ATE200P | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米,防護等級IP68；35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | |
CT取電型無線測溫傳感器 |
| ATE400 | CT感應取電，啟動電流≥5a；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz，空曠距離150米； 合金片固定、取電；三色外殼；25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。 |
有線溫度傳感器 |
| PT100 | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯系； 用于變壓器、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內部預埋好Pt100 |
| NTC | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯系； |
4電氣接點無線測溫系統的應用效果
無線測溫系統無需人工巡檢、干預即可實現全天24h實時在線監控，避免因發現故障不及時造成事故擴大。采用絕緣安裝，無任何導線連接，對在線運行設備無任何影響。大幅度降低了現場設備巡查的工作量，并對安全狀況進行提前預警，并通過后臺計算機輕松實現無人值守及故障查找。系統采用無線網絡的形式，無線信號匯集到控制室電腦，由電腦實時監測各個溫度點的變化，實時監測高低壓系統的發熱情況。將以前的被動檢修轉變成預判、計劃檢修，根據歷史數據對溫度的變化進行分析，提前進行檢修，維護設備，保證供電系統運行的可靠性和安全性。
以動力廠制氧作業區配電室為例，在配電室的發電上網柜安裝1套無線測溫裝置，設定報警溫度為50℃。運行過程中發現隨著夏季室內溫度升高，發電并網柜無線測溫裝置出現了超溫報警情況。檢修人員立即進入現場，調取主控室溫度變化曲線，結合現場實際情況對線路、電流情況進行排查分析。排查發現由于電流較大，母線銅牌不能承受長時間大電流運行，導致240柜靜觸頭溫度超溫，需要更換大容量真空斷路器，保證在夏季滿負荷運行時，線路溫度變化可控，消除超溫隱患。經改造后，夏季線路運行溫度維持在45℃左右，可以有效預防斷路器故障及其他安全事故的發生，保障了制氧作業區電力設備長周期安全穩定運行。
5結語
通過對電氣接點溫度的監控可以及時發現接點存在的問題，避免大部分電力事故的發生，維護電網安全穩定。一般電氣接點測溫方法存在需人工干預、準確度不高、不能實時監控等弊端。無線測溫方法經濟、系統功能齊全、準確度高、自動化程度高，應用于聯合特鋼公司高、中、低壓電氣接點溫度的檢測，實現了24h實時監測控制，檢測范圍廣，檢測點分配便捷，可以集中收集數據，及時報警，消除電氣系統安全隱患。
參考文獻
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[3]馬金柱，王丹.聯合特鋼公司電氣接點無線測溫系統的應用與實踐[J].山西冶金，2024，1：216-217.
[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版
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