常用高壓開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測技術(shù)

高壓開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)的主要電器設(shè)備，起接收和分配電能的作用，其質(zhì)量可靠性直接關(guān)系到主變乃至變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，12 ～ 40.5 kV 開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)熱甚至過熱現(xiàn)象普遍存在，特別是主進(jìn)柜或在季節(jié)性用電高峰階段。開關(guān)柜過熱故障輕則影響設(shè)備運(yùn)行可靠性，重則引發(fā)開關(guān)柜燒毀，甚至造成母線失壓故障，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及供電可靠性。根據(jù)國網(wǎng)河南省電力公司近年來統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，開關(guān)柜一般性缺陷故障 ( 設(shè)備未嚴(yán)重?fù)p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(yán)重故障 ( 設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞或基本報(bào)廢的故障 ) 中，過熱故障占比達(dá) 17.9%。因此，開展高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)測技術(shù)，進(jìn)行過熱故障預(yù)報(bào)與診斷，對于提升開關(guān)柜運(yùn)行可靠性和配電網(wǎng)供電穩(wěn)定性具有重要意義。在開關(guān)柜觸頭溫升監(jiān)測與故障診斷方面的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，開關(guān)柜觸頭溫升監(jiān)測相關(guān)技術(shù)存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)，并對未來開關(guān)柜溫度監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

早期高壓開關(guān)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(zhǔn)確反映開關(guān)柜內(nèi)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(wǎng)的發(fā)展和輸配電設(shè)備要求的提高，對開關(guān)柜運(yùn)行可靠性提出了更高的要求。現(xiàn)有的開關(guān)柜發(fā)熱溫升故障的監(jiān)測技術(shù)主要包括感知測溫技術(shù)、紅外測溫技術(shù)、光纖測溫技術(shù) ( 包括感光型和傳光型光纖測溫技術(shù)兩類 ) 和聲表面波測溫技術(shù)等主流溫度監(jiān)測方法。

常用高壓開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測技術(shù)的特點(diǎn)

1、感知測溫技術(shù)

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(shí)時性差。

2、紅外測溫技術(shù)

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(nèi)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(jìn)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(zhǔn)確確定測溫位置；可直接用光纖進(jìn)行信號傳輸。

5、熒光光纖測溫

安裝方便，絕緣性良好，能夠?qū)Υ_定點(diǎn)進(jìn)行測溫，精度較高；價格也適中。

6、聲表面波測溫

安裝復(fù)雜，需提前將傳感器預(yù)置于觸頭內(nèi)部并進(jìn)行絕緣保護(hù)；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(guān)柜測溫的熒光光纖測溫