常用高壓開關柜觸頭溫度監(jiān)測技術

高壓開關柜作為電力系統的主要電器設備，起接收和分配電能的作用，其質量可靠性直接關系到主變乃至變電站的安全穩(wěn)定運行[1]。運行經驗表明，12 ～ 40.5 kV 開關柜內部發(fā)熱甚至過熱現象普遍存在，特別是主進柜或在季節(jié)性用電高峰階段。開關柜過熱故障輕則影響設備運行可靠性，重則引發(fā)開關柜燒毀，甚至造成母線失壓故障，嚴重影響電力系統穩(wěn)定性及供電可靠性。根據國網河南省電力公司近年來統計數據，開關柜一般性缺陷故障 ( 設備未嚴重損壞但影響繼續(xù)使用的缺陷或故障 ) 中，過熱故障占比 8.9% ；嚴重故障 ( 設備嚴重損壞或基本報廢的故障 ) 中，過熱故障占比達 17.9%。因此，開展高壓開關柜的溫度監(jiān)測技術，進行過熱故障預報與診斷，對于提升開關柜運行可靠性和配電網供電穩(wěn)定性具有重要意義。在開關柜觸頭溫升監(jiān)測與故障診斷方面的研究與應用現狀，開關柜觸頭溫升監(jiān)測相關技術存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)，并對未來開關柜溫度監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢進行了展望。

早期高壓開關柜常用的溫度監(jiān)測方式主要是人工紅外熱成像、粘貼示溫蠟片等，而上述方法存在不能及時、準確反映開關柜內部溫度，也不能跟蹤溫度異常，且存在人工巡檢成本高等問題。隨著我國電網的發(fā)展和輸配電設備要求的提高，對開關柜運行可靠性提出了更高的要求。現有的開關柜發(fā)熱溫升故障的監(jiān)測技術主要包括感知測溫技術、紅外測溫技術、光纖測溫技術 ( 包括感光型和傳光型光纖測溫技術兩類 ) 和聲表面波測溫技術等主流溫度監(jiān)測方法。

常用高壓開關柜觸頭溫度監(jiān)測技術的特點

1、感知測溫技術

主要為停電檢修安裝，需人工巡檢，示溫蠟片或示溫漆的絕緣性較好，依靠工人視檢，實時性差。

2、紅外測溫技術

非接觸式測溫，絕緣性好，受限于傳感器視場張角，難以測量觸頭內溫度；信號可有線或無線傳輸。

3、光纖光柵測溫

需對傳感器進行封裝，安裝要求高；光纖絕緣性好；信號通過光纖直接傳輸，相對無線傳輸更可靠。

4、分布式光纖測溫

絕緣性良好、抗電磁干擾，但空間分辨率有限，難以準確確定測溫位置；可直接用光纖進行信號傳輸。

5、熒光光纖測溫

安裝方便，絕緣性良好，能夠對確定點進行測溫，精度較高；價格也適中。

6、聲表面波測溫

安裝復雜，需提前將傳感器預置于觸頭內部并進行絕緣保護；信號采用無線傳輸，易受電磁輻射影響。

綜上所述 最合適開關柜測溫的熒光光纖測溫