配变电设备智能监测系统

一、电气设备温度监测的必要性

    电气设备在长期运行过程中，导体连接点部位在高压、强电流等条件下，由于气体粉尘的污染、触点的氧化、电化学反应、机械结构的老化松动等因素造成接触面积减小、接触电阻增大，导致接触点温度过高，并形成恶性循环，发展到一定阶段后，将会导致起火甚至爆炸的严重事故，很可能会造成巨大的经济损失甚至人身伤害，并对企业形象造成严重的负面影响。因此，对电气设备内关键的导体连接部位进行精准、实时、在线的监测，具备较强的必要性和较高的经济价值和社会意义。
二、传统测温技术无法满足要求

        1、传统测温传感器均无法直接接触带电导体，只能安装于绝缘表皮外层，测温结果与导体真实温度差距很大。
        2、传统测温传感器安装于电气设备内具有安全隐患：有线传感器有爬电风险，电池供电传感器有电池化合物爆炸的风险，CT取电传感器的CT环有接触不良而剧烈发热的风险。
        3、传统测温传感器一般是PCB电路板结构，长期在高温、强电磁场环境下，容易损坏或发生故障，使用寿命不长，质量可靠性不高。
        4、依靠红外测温枪进行人工巡检，无法对电气设备进行实时、在线、不间断的监测；而且6kV、10kV等高压电气设备在通电情况下不能开柜，无法对其内部导体进行测温。

三、电气设备温度在线监测符合国网政策走向

         2019年3月8日，国家电网有限公司泛在电力物联网建设工作部署电视电话会议在京召开。会议贯彻落实公司三届四次职代会暨2019年工作会议精神，对建设泛在电力物联网作出全面部署安排，动员公司上下进一步统一思想、提高认识、攻坚克难，加快推进“三型两网、世界一流”战略落地实施。
目前，许多省份已开始了泛在电力物联网的试点工作，未来五年内将会投入巨额的资金来支持泛在电力物联网的建设，不仅从根本上提升电网运营质量和可靠性，也从科技行业方面带动内需，促进经济的发展和转型。

产品介绍

    锐钛智能无源在线测温系统的硬件由数据采集器、天线、传感器三大部分组成，各部分详细介绍及系统整体特点如下：
一、数据采集器

1、功能

   通过馈线向天线发送测温指令，并接收天线反馈的测温数据，经过分析处理后，再通过Modbus通讯协议将数据外传。自带485接口，组网灵活，支持各种协议转换，可通过485总线、CAT网线、DTU、LoRa等各种有线或无线方式传输数据。

2、参数

额定电压：AC/DC 85～265宽电源供电
工作频率：920MHz～925MHz
工作温度：-20℃～+70℃
通信接口：RS485/MDOBUS RTU
具备CRC检查码校验功能。

3、安装
    安装于电气设备的二次室、弱电室、计量室等低电压舱室内。如下图所示：

二、天线
1、功能

   向传感器发射带有测温指令，并接收传感器反馈的测温数据。

2、参数

   工作频率：920MHz～925MHz
   工作温度：-40℃～+150℃

3、安装

   用强磁铁直接吸附于传感器所处金属舱室内壁，也可以打孔后通过螺丝安装。如下图金属壁上的白色及黄色方块结构所示：

                







10kV开关柜断路器室        10kV环网柜电缆室           10kV开关电缆进线室
三、温度传感器
1、功能

    直接接触导体测量温度，并通过无线信号向天线发送测温数据。

2、参数

    工作频率：920MHz-925MHz
    工作温度：-40℃～+150℃
    测量范围：-40℃～+125℃
    测量误差：±2℃

    真正无源无线，不需外接电源，不内置电池，不通过电流或电压感应取电
3、安装

    本系统无源传感器具有体积微小、外形美观、结构精妙、安装简便等特点，拥有多样的外观设计，非常便于在铜排、螺栓、电缆连接处、断路器动触头触片等位置安装。目前主要有以下3类传感器：

（1）平垫传感器

    按照ABC三项分色的新型超薄无源传感器，可作为平垫套在螺栓上用螺母固定，适用于台区、低压配电箱、箱变等多种设备的重要导体连接部位的温度监测。
安装示例：

 
              380V断路器                             10kV电缆接头            
 
           箱变变压器进出线                         台区变压器进出线
（2）螺母传感器

     与螺母融为一体的温度传感器，可替换原有螺母直接安装于螺栓，目前主要应用于环网柜肘型头内的10kV电缆接线端子的温度监测。
安装示例：

 
（3）动触头传感器

    体积微小的动触头传感器，主体材质为微波陶瓷（黄色部分），专门针对动触头触片设计的安装附件材质为尼龙玻纤（黑色部分），耐高温及高电压，防击穿及尖端放电，安装方便且稳固。

安装示例：
 
          大桥水电站6kV开关柜                     南网变电站10kV开关柜


         华能福州电厂6kV开关柜                   政府配电室10kV开关柜
四、系统特点

1. 温度传感器基于最先进的RFID技术进行设计，实现真正的无源化，不内置电池，不外接电线，也不通过电流感应（CT）或电压感应（PT）取电。
2. 温度传感器与信号接收装置完全分离，通过无线信号传输数据，且无线信号可穿透除金属和液体之外的材质，密封于绝缘层内也可传出信号。
3. 温度传感器材质专为高电压环境设计，具备体积电阻高、耐击穿电压高等极好的电绝缘性，无任何击穿、爬电、燃爆等隐患，能承受200℃以上的高温。
4. 温度传感器安装于带电导体表面采集温度数据，以最直接的方式精准反馈导体的真实温度，测温误差控制在±2℃以内，精度达到0.1℃。
5. 系统可全天候二十四小时无间断地采集和上传温度数据，运检人员可随时随地查看设备温度状况，省时省力省心；配合温升越线报警功能，可及时发现温升异常情况，提前解决事故隐患，大幅提升运检工作的效率、效果和效益。
6. 对系统安装及调试进行简易化设计，让运检人员经过简单培训后便可迅速安装到位，在设备通电前便可轻松调试成功。
7. 系统运行稳定可靠，传感器使用寿命长，安装运行后免人工维护。
8. 系统后台具备丰富强大的功能，不仅能精确显示每个测温点的实时温度、最大温差、相间温差等数据，还能存储历史数据，并形成报表和绘制成曲线。