摘要： 本文详细阐述了高压开关柜无线测温系统的工作原理、组成部分、技术特点以及其在电力系统中的广泛应用。通过对实际应用案例的分析，揭示了该系统在保障电力设备安全运行、提高电力系统可靠性方面的重要作用，并对其未来发展趋势进行了展望。
一、引言
高压开关柜作为电力系统中重要的电气设备，其运行状态直接影响到电力系统的安全稳定。由于开关柜内部通常存在高电压、大电流，传统的测温方式难以满足实时、准确监测温度的需求。随着无线通信技术和传感器技术的发展，无线测温系统应运而生，为高压开关柜的温度监测提供了一种高效、可靠的解决方案。
二、高压开关柜无线测温系统的工作原理
高压开关柜无线测温系统主要由温度传感器、数据采集终端、无线传输模块和监控主机组成。温度传感器安装在开关柜内的关键部位，如触头、母线连接处等，实时采集温度数据。数据采集终端将传感器采集到的温度数据进行处理和编码，并通过无线传输模块将数据发送至监控主机。监控主机对接收的数据进行分析、存储和显示，当温度超过设定阈值时，发出报警信号。
三、高压开关柜无线测温系统的组成部分
（一）温度传感器
温度传感器是无线测温系统的核心部件，常见的有热电偶传感器、热电阻传感器和红外传感器等。热电偶传感器具有测量范围广、响应速度快等优点；热电阻传感器测量精度高、稳定性好；红外传感器则非接触式测量，不影响设备运行。
（二）数据采集终端
数据采集终端负责对温度传感器采集到的数据进行处理和转换，并将其编码为适合无线传输的数据格式。
（三）无线传输模块
无线传输模块采用 ZigBee、蓝牙、Wi-Fi 等无线通信技术，将数据采集终端处理后的数据传输至监控主机。
（四）监控主机
监控主机是无线测温系统的控制中心，具备数据接收、处理、分析、存储和显示等功能，并能实现报警和远程控制。
四、高压开关柜无线测温系统的技术特点
（一）实时性
能够实时采集和传输开关柜内的温度数据，使运维人员及时掌握设备的运行状态。
（二）准确性
采用高精度的温度传感器和先进的数据处理算法，确保温度测量的准确性。
（三）可靠性
无线传输方式避免了传统有线测温系统中线路老化、接触不良等问题，提高了系统的可靠性。
（四）安全性
系统采用低功耗、本质安全型设计，不会对开关柜的正常运行产生影响。
（五）灵活性
安装方便，无需布线，可根据实际需求灵活布置传感器的位置。
五、高压开关柜无线测温系统的应用案例分析
（一）某变电站高压开关柜应用案例
该变电站采用了无线测温系统对 10kV 高压开关柜进行温度监测。在系统运行期间，成功检测到一次母线连接处温度异常升高的情况，并及时发出报警信号。运维人员迅速采取措施，避免了事故的发生，保障了电力系统的安全稳定运行。
（二）某工厂配电室高压开关柜应用案例
某工厂配电室的高压开关柜在夏季高温期间经常出现过热故障。安装无线测温系统后，能够实时监测开关柜内的温度变化，及时发现并处理了多处潜在的过热隐患，提高了工厂的供电可靠性，减少了因停电造成的生产损失。
六、高压开关柜无线测温系统的发展趋势
（一）智能化
结合人工智能、大数据等技术，实现对温度数据的智能分析和预测，提前发现潜在的故障隐患。
（二）集成化
与电力系统的其他监测设备集成，形成一体化的综合监测平台，提高电力设备的管理水平。
（三）微型化
温度传感器和数据采集终端将更加微型化，便于安装和维护。
（四）低功耗
采用更加先进的低功耗技术，延长系统的使用寿命，降低维护成本。
七、安科瑞温度在线监测系统解决方案
（一）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。
Acrel2000T无线测温监控系统通过RS485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ModbusRTU、ModbusTCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了较大地提高。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。
（二）应用场所
适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据、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。
（三）系统结构
（四）系统功能
测温系统主机Acrel2000T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：
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。
（五）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。
八、结语
本文所研究和介绍的高压柜测温系统，使用的是无线组网、CT供电的无线传输系统，因此能够有效解决高压柜测温系统突然升高，以及柜内高压绝缘等问题。利用CT供电可以在保障高压侧电路稳定供能的同时实现对地绝缘。无线组网的连接方式则可以确保测温系统更为实用。*后从软硬件等方面提供给测温系统的抗干扰设施，更是可以大幅提高测温质量及可靠性。
参考文献
[1]周文文,聂一雄,徐卫东,等.10kV智能化高压开关柜测温系统设计[J].广东电力,2017,30(12):130135.
[2]董淑莹，郑文龙，穆三强，高压开关柜无线测温系统的研究
[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版
更新时间：2024-08-12 
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