开关柜触头测温装置
说明书
一、产品概述
DYW2000系列开关柜触头测温装置为保证电力电器良好的运行环境，针对电气设备接点部位由于材料老化、接触不良、电流过载等因素引起的温升过高的故障隐患,自行研制开发的能够及时监测到电气接点温度的在线监测装置。
DYW2000系列开关柜触头测温装置采用低功耗设计、无线测温等技术，具有隔离彻底、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好的解决高电压状态下的温度测量问题。该开关柜触头测温装置主要应用于高压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等设备的温度监测,保障自动化作业的高效、安全运行。
二、产品优势
开关柜触头测温装置采用低功耗设计、无线测温等技术，具有隔离彻底、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好的解决高电压状态下的温度测量问题。开关柜触头测温装置主要应用于高压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等设备的温度监测,保障自动化作业的高效、安全运行。
三、产品功能
1、多路无线测量温度实时数据显示。
2、报警温度上、下限设定数据显示。
3、多路测量温度温升数据显示。
4、事件记录功能: 记录最近十次超高温报警数据,超高温报警数据,所有数据均带有时标记录。
5、当前日期、时间，日期和时间具润年自动转换功能。
6、通讯地址和波特率设定功能。
7、无线测量温度在线补偿功能。
8、无线测量温度采集终端数据信报警功能。
9、无线测量温度数剧月统计和分析报表功能，用户根据统计分析报表和温升数据可以判断无线是否老化，过流和接触不量等原因。
10、设备自检功能和自动恢复功能：当本设备在运行过程中由于外在的干扰和恶劣环境时，本设备能够自动起用备份程序而自动恢复正常功能。
11、现场环境温度测量功能
12、数据通讯功能，所有数据都能通过数据总线上传到上一级采集器或者上传到上位机系统。
四、产品特性
1、开关柜触头测温装置采用无线射频通讯技术，实现高压被测端与显示仪表的隔离传输，无线信号传输能突破开关柜内金属的屏蔽。
2、一机能监测多达12个柜内温升点(也可根据客户需求量身定做)，实现超温报警、自动排风、低温或感湿加热等功能。
3、开关柜触头测温装置采用的军工级元器件能在高温环境下工作，适合在高温满负荷环境状态下稳定运行。
4、传感器及无线收发组件有多种灵巧、可靠的安装套件，适合各种圆触头、扁触头;母排的安装工艺特别是手车式断路器、隔离刀、闸刀等，只需拉出手车就可以完成安装，对于老设备改造也十分简单方便，不会降低开关柜原有的绝缘性能。
5、开关柜触头测温装置中的数据采集器在现场实行数据处理和通讯管理，连接上位机或RS485接口，可记录长期的运行历史数据，可上以太网传输至监控中心，无需人工现场抄表记录。
6、开关柜触头测温装置产生的无线信号采用开放的频段，微功率发射符合国家无线电管理规定，对其他设备不产生干扰。
7、开关柜触头测温装置电磁兼容(EMC)特性好，抗干扰适应能力强，适合于830A-85000A的各种型号的断路器、隔离开关、闸刀等高压设备的安装应用。
五、技术优势
开关柜触头测温装置是基于无线测温技术开发的针对开关柜进行测温的系统。
开关柜触头测温装置密封性能良好，开关柜无线测温装置室内外均可安全使用。
开关柜触头测温装置具有准确性、灵活性、易用性、安全性、稳定性、低功耗、实时性、免布线、组网灵活、网络容量大、数据无线传输度高、响应速度快等优势。
六、功能简介
开关柜触头测温装置最多可以在线监测12个点位的的温度(温升)，通过无线传输，在主机的屏幕上实时显示，由主机对这些监测点的温度进行实时监控。
当任何一个监测点的温度超过设定温度后会输出三个级别报警提示(指示灯、显示值闪烁及三组无源继电器输出);产品提供RS485接口，MODBUS通讯协议，可以上传环境温湿度、各监测点的温度和电池电量等信息。
温度值的显示模式可以选择温升(相对于环境温度)或实际温度，上位机可以通过RS485接口对仪表的参数进行设置与读取，以及数据的采集。
开关柜触头测温装置还可以单独选择控制环境的温度或湿度，对于负载继电器可以选择温度与湿度各使用一组继电器，也可以选择共用一组继电器。温度控制负载的工作模式可以选择降温或升温，而湿度控制负载只能使用升温或除湿模式。
七、功能优势
我公司自主生产的开关柜触头测温装置是一款用于高中低压电力系统和对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。开关柜触头测温装置集在线温度测量、数据采集、数据分析和控制功能于一体的现代化高科技产品。
开关柜触头测温装置其各项技术指标均能到达国际标准，开关柜触头测温装置具有在线采集温度接点数可设定，数据中续单元可根据现场情况而可选。开关柜触头测温装置提供通讯接口可与计算机监控系统连接，支持RS485接口MODBUS 通讯协议或多种协议，波特率可选。
开关柜触头测温装置主要适用于户内各类高压开关设备的接头部、触头及母排的在线温度测量。开关柜触头测温装置二次部分与一次部分无任何电连接，传感器与主机信息交换是通过无线信号传送，不会影响系统的绝缘性能，使用更安全。
八、技术指标(仅供参考)
1、工作电源：AC220±10% 50Hz
2、使用环境：温度-20℃~70℃、相对湿度≤95%RH
3、环境温度测量范围：-55℃~125℃±1℃，无线传感器温度测量范围：0℃~120℃±2℃
4、电池使用寿命：设计为3年,视实际情况而定(可在停电检修时更换电池反复使用)
5、报警输出： 1组无源输出
6、环境温湿度控制输出：1组无源输出
7、RS485接口通讯速率：4800、9600可选
8、设备地址：1~247可设
9、设备套件：无线传感器数 3 6 9 12
10、功耗：≤3W
11、开孔尺寸：105mm(横宽)×163 mm(竖长)
九、产品订购
用户根据需求，须在定货单中注明以下事项：
1)产品型号、数量;
2)无线数据收发器引线(四芯)长度;
3)无线温度传感器的数量、安装方式、感温头引线长度;
4)环境温度传感器的安装环境和引线长度，选配;
5)收货单位、邮编、详细地址、收货人及其联系电话;
6)货运方式：邮件、铁路、空运和到站名称。
十、服务保证
代越电子始终坚持“技术领先、质量上乘、客户至上、服务一流”的宗旨，重视与每一家客户的合作，对售出的开关柜触头测温装置等产品由专人进行跟踪服务。开关柜触头测温装置凡在保修期一年内正常使用情况下有损坏者，或维修或更换。开关柜触头测温装置超过保修期亦将实行优惠服务。
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开关柜温度在线监测技术方案 珠海一多监测科技有限公司 二〇一七年十二月
目录 1 概述 (1) 2 监测范围 (1) 3 总体方案 (1) 3.1 系统拓扑图 (2) 3.2 监控中心 (2) 3.3 通讯方案 (2) 4 传感器配置 (3) 4.1 配置原则 (3) 4.2 现场安装 (3) 4.2.1 高压开关柜 (3) 5 主要监测设备 (5) 5.1 复合型无源无线电气量传感器 (5) 5.2 测温接收模块 (7) 5.2.1 接收模块功能 (7) 5.3 监测工作站 (8) 6 系统功能 (8) 6.1 主要功能 (8) 6.2 历史分析 (10) 6.3 智能告警 (11)
开关柜温度在线监测 1概述 开关柜是变电站的主要设备之一，在整个电力系统安全运行中起着举足轻重的作用。开关柜事故起因多为开关柜动触头、静触头、电缆接头、等处的虚接、材料老化、磨损、过载等原因造成接触电阻过大，运行中过热，最后导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间引发火灾。 传统对开关柜的监测主要采用定期人工巡检方式。由于巡检间隔时间长，受人为因素影响大，且无法检查设备内部接点的温升情况，已无法满足供电可靠性的要求，无法适应现代变电设备的运行管理的需求，因此急需对现行的预防性维修制进行根本的变革，其发展方向必然是采用在线监测及诊断技术。 珠海一多监测科技有限公司是设备状态监测行业的领先企业，针对开关柜接点温度监测的需要，推出的开关柜温度在线监测系统，对开关柜动触头、静触头、电缆接头等容易发生异常温升的部位，采用接触式温度传感器实时检测被测点温度，解决设备带电运行状态下温度在线监测问题。 2监测范围 本项目对高压开关柜的接点温升状况和负载电流进行在线监测。监测数据通过就地集中显示装置集中接收后再上传到控制室。 3总体方案 开关柜温度在线监测系统具有电气接点温度和负载电流在线监测功能，主要在线监测开关柜断路器一次插头、电缆接头等电气连接部位的温度和电流。监测数据采用无线传输的方式集中接收后上传到监控室进行集中监控，实时监测和预警。
高压开关柜温度监测系统 高压开关柜温度监测系统（TLKS-PTM）是深圳特力康科技有限公司经过长期研发出来的一款产品。该高压开关柜温度监测系统是将温度传感器安装到开关柜内,在线测量该点温度后,以无线方式将数据上传,集中显示,并实现超温报警。还可与电力自动化系统连接,用户在远程监视设备温度运行状态,系统发现设备温度异常,自动远程报警,以便及时消除事故隐患。
高压开关柜温度监测系统的基本组成部分包括: 下位机（或叫前端机）和中心预警平台。其工作原理是： (1) 高压柜温度采集变送器器:简称采集器,负责采集监测点的温度数据,并通过无线方式把采集数据发送出来。 (2) 数据集中收发终端:简称终端,负责收集无线温度传感器发出的温度数据,并把所收集的数据通过网络方式上传到测温管理主机。 (3) 测温管理平台:简称主机或工作站,负责对数据收发终端进行工作参数设定,自动周期地从终端中读取所接收的测温数据,并对数据进行分析,发现超过警戒的温度或温度发生异常波动则实时报警。测温数据可在计算器中作长期存储记录,供随时查询显示. 经过对实际需求的分析,系统设计为1个测温管理机最多管理32个数据收发终端,1个数据收发终端最多管理200个无线温度采集器。也就是说1个主机可管理6400个无线采集器.这基本上可以满足一个220KV变电站的应用要求。 主机与终端之间采用以太网方式连接,接口标准为RJ45.实际应用时,为了适应各种应用环境,以太网的实现方式可以是:网络双绞线、RJ45至RS485转换线、无线以太网、或电力线Modem. 终端与采集器之间采用915或433MHz无线方式连接,在无阻挡情况下,无线传输距离在50"100米之间. 高压开关柜温度监测系统的主要功能： (1)每个无线采集器具有唯一的ID号 当无线采集器发送被监测点温度的同时,把其自身的编号(ID号)也传输出来,这些数据最终被传输到计算器时,计算器根据事先在数据库中保存的采集器编号与安装地点对应关系,自动显示各监测点的温度。 这一特点非常适合变电站具有大量监测点的应用要求,提高了系统的自动化程度, 减轻了人工测温时需要大量手工记录的问题
封闭式高压开关柜触头发热原因分析及其对策 1.引言 运行中的电力发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电器设备。而这些开关柜主要维护部位就是触头部位,如触头松动,弹性老化,接触面不洁等,都会引起触头温度的异常变化,以往由于没有可靠的手段在线检测触头运行温度,往往采用“计划维修”, 因此极易导致设备烧毁或突然停电等事故，在一定程度上影响了企业的效益。近几年电力生产中广泛运用各种先进的温度测试设备，如：光纤光栅测温，取得了很好的效果，开关柜触头的温度得到了有效监视，触头发热事故大大减少。 封闭式高压柜在运行中不能打开，因此无法测量运行中柜内触头的实际温度。封闭式开关柜内触头发热事故在近几年有增长的趋势，已经成为严重影响安全生产的难题。结合我公司实际，下面以6 kV金属铠装抽出式开关柜为对象对此类事故原因进行分析。 2、我公司6kV封闭式开关柜概况 2.1 6 kV封闭式开关柜的概况 恒通化工股份有限公司热电厂现有三台60MW发电机，三台15MW发电机，总装机容量22.5万kw,年发电量12.7亿度。我厂厂用电采用6kv供电,6kv封闭式高压开关柜采用常熟通用开关厂生产KYN18-12型户内交流金属铠装抽出式开关设备配用VD4真空断路器型号如下 额定电压6KV 动稳定电流100KA
额定电流1500A 4S热稳定电流40KA 额定开断电流40KA 防护等级IP4X 2.2封闭式开关柜结构特点 封闭式高压开关柜的设备分布在4个相互独立的隔室内，分别是断路器室、母线室、电缆室、控制室。按有关的规程要求，除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室呈封闭状态。由于发热点在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的手段检测到开关内部特别是触头的温度，所以一旦触头发热严重必然造成事故发生，影响系统安全运行。 3、我厂6KV封闭式开关柜发热事故统计 2007年3月，我厂6KV备用段6008#开关因触头发热故障减负荷。 2007年4月，我厂6KVI段进线开关6101#开关触头发热严重烧毁。 4、发热原因分析 4.1触头接触面氧化、脏污 高压开关柜的动静触头是最容易发热的部位，由于该部位接触不良、脏污等原因，接触电阻较大，在大电流情况下该处的热功率很大，其结果是接头发热严重，加剧接触面氧化，使得接触电阻进一步增大，形成恶性循环，发展到一定阶段后，则会造成严重的故障，破坏系统稳定运行。 4.2设备的安装、连接工艺不当 设备的安装工艺不当主要是施工质量问题，封闭式高压柜内小车式开关插嘴的位置与固定的插头位置如有偏差，开关推入后
开关柜温度检测系统调查报告 为了解市场上无源无线，有源无线，红外开关柜温度检测系统 的特性与价格特进行此次调查！以下是此次调查的结果： 1.高压开关柜实行温度在线监测的必要性： 高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对电能质量的要求越来 越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。随着电网的发展和设备技术的提高， 10， 35kV 系统开关柜在电网中已大量使用。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使 用中的常见问题，由于开关柜体的密闭性，在一些负荷较重的地区，存在开关柜的温升超标问题。开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的 影响。目前，对电力系统内部使用的开关柜，严格遵守设备采购程序及技术政策，确保入网的开关柜都通过型式试验，尤其对温升的要求比较严格。运行中，负荷通常都不会达到开关柜的设计满容量，开关柜的温升问题应该不会很突出，但是实际情况并不尽然。开关柜内部实际温升情况，尤其是母排连接等部位，通常总是比型式试验测出的数据高。 2. 高压开关柜温度过高的几点原因： (1)试验测得数据通常在试验室完成，持续时间不长，一般不超过 8h，不具备温升累积效应，不能等同于长期运行并持续发热的设备。 (2)不同金属的膨胀效应不同。钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其 是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度 将有差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处 的温度有很大的关系。实践证明，当接头处的运行工作温度超过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触。每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。 （3）连接部位紧固螺栓压力不当。部分安装或检修人员在导体连接上认为连接螺栓拧得愈紧 愈好，其实不然。特别是铝质母线，弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时， 若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大，从而影响导体接触效果。 (4)选用的导体材料电导率不满足要求，多数属于导体原材料纯度不够。 (5)现场的其它因素，比如可能存在安装检修工艺不当，如母线在加工、连接、安装过程中，对母线接触表面处理不到位、不平整、不光滑、没有涂专用电力脂等，导致有效接触面积减少 接触电阻增大而发热。
XXXXX XXXX变电站工程开关柜触头测温装置技术规范书
工程概况 网省公司：XXX 项目名称：XXX 项目单位：XXX 设计单位：XXX
1 总则 1.1本设备技术规范适用于XX变安装在35kV、10kV开关柜的无线式温度在线监测装置，它提出了该产品的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2甲方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，乙方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。 1.3如果乙方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着乙方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。 1.4本设备技术规范经甲乙双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.5乙方须执行现行国家标准和行业标准。应遵循的主要现行标准如下。 GB 2423.1 《电工电子产品基本环境试验规程试验A（低温试验方法）》GB 2423.2 《电工电子产品基本环境试验规程试验B（高温试验方法）》 GB 4208 《外壳防护等级的分类》 GB/T 5226.1 《工业机械电气设备第一部分：通用技术条件》 GB 5080.1 《设备可靠性试验总要求》 GB/T 11022-1999 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》 GB/T 17626-1998 《电磁兼容、试验和测量技术》 GB/T 17626.2 《静电放电抗扰度试验》 GB/T 17626.3 《射频电磁场辐射抗扰度试验》 GB/T 17626.4 《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》 GB/T 17626.5 《浪涌（冲击）抗扰度试验》 GB/T 17626.6 《射频场感应的传导骚扰抗扰度》 GB/T 17626.8 《工频磁场的抗扰度试验》 Q/CSG 1 0011-2005 220kV~500 kV 《变电站电气技术导则》 上述标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。本技术规范出版时，所列标准版本均为有效。所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用上述标准最新版本的可能性。标准之间有矛盾时，按技术要求较高的标准执行。 1.6本设备技术规范未尽事宜，由甲乙方协商确定。 1.7乙方应获得ISO9000（GB/T 19000）资格认证书或具备等同质量认证证书，必须
开关柜无线测温系统 一、概述 电力传输系统中，高压开关柜作为其中的核心枢纽部分，起着关键性的作用，如何确保高压开关柜的正常运行是电网里面的一个相当重要课题。 开关柜内部众多的接触点会由于长期的使用导致高温氧化腐蚀、螺栓松动等原因造成接触电阻的增加，从而引起设备的过热、更甚至出现严重事故，因此实行设备运行的温度在线监测是很有必要的。 二、YC无线测温系统描述 YC无线测温系统专门设计用于高压设备的温度在线检测，采用高性价比的无线传输方式。YC系列的开关柜无线测温装置采用无线电传输温度信号，传感器安装在高压设备的最容易产生高温造成事故的螺栓接触点上，并且与接收装置之间无电气连接。在保证开关柜的原运行环境下，提供一种实时、高效、安全可靠的温度在线检测方法。
特征： ★ 采用超外差射频无线技术，工作在315MHz频段；ZigBee模式，工作在915MHz频段★ 直接序列扩频(DSSS)，抗干扰能力更强 ★ 温度传感器一体化结构 ★ 自动传感器识别、无连线、安装简便 ★ 高达65535个无线传感器编址 ★ 极低的传感器耗电，电池寿命：>5年 ★具有低功耗、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。
三、采用上位计算机实现集中温度监测 YC-12无线式温度监测仪，具有一个的RS-485接口，在无中继器的情况下，高达128个监测仪可组成一个测量网络，由上位计算机在线监测个仪器测量的温度。如图： 四、无线温度传感器在室外母线及开关柜测温中的应用
无线温度传感器设计用于室外母线接头和开关接点的温度监测，可用于以下设备的温度测量： ★ 高压开关柜动静触头 ★ 高压电缆接头 ★ 箱式变电站 ★ 高压母线接头 如图：
高压开关柜测温技术展望 一、引言 电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节，对电网电力设备进行安全运营实时监控成为必要。长期电网运行数据表明，电网电气设备故障大多是由于大电流运行、设备老化、绝缘水平下降等原因导致设备在高温条件下运行，进而引发燃烧，爆炸等严重后果所造成。高压开关柜是输配电重要一次设备，其安全运行对于电力正常输送非常重要。GB/T11022-2011<高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求>第4.5.2节对各部件有明确的温升要求，但受制于传统测温方法的局限性，此要求未能全面执行。随着技术的发展，该要求也越来越受到重视，2011年，中国南方电网公司出台指导文件，公司决定加大开关柜无线测温装置试用力度，在重要变电站开关柜上逐步加装无线测温装置。 高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的电气产品，高压开关柜工作电压等级在3.6kV~550kV。高压开关柜为金属封闭开关设备，在正常工作时，不允许打开金属封闭门，所有电气连接点均位于高压开关柜中。由于开关柜内部工作电压高，且正常使用中不能随意断电，所以安装于高压开关柜内部的测温系统，需要更高的电气绝缘性，日常使用中的应减少维护量。 因此，高压开关柜加装安全、实时、少维护、全方位测温系统既是设备自身标准，也是符合实际用户需求，同时，也是智能电网的发展方
向之一。 二、开关柜测温技术比较 目前，用于开关设备的测温技术主要有以下方法：红外测温技术、光纤传感测温技术、有源无线测温技术、无源无线测温技术。 （1）红外测温技术 红外线测温技术是通过吸收红外线辐射能量，测量出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备的发热情况。该方法只可测量在传感器直视范围内的测量点温度，无法适用于针对开关柜内部的断路器触头温升的测量。 （2）光纤传感测温技术 光纤传感测温技术是依据光纤的光时域反射（OTDR）原理以及光纤的后向喇曼散射（Raman scattering）温度效应。该技术组成的元件具有结构简单、耐腐蚀、小巧、测量灵敏度高等特点，而且不受电磁干扰影响，但开关柜内安装不易，装置成本较贵，经济性差。同时，通过光纤隔离存在着沿面放电问题，需要有较长的沿面爬电距离。（3）有源无线测温技术 有源无线测温技术的原理是通过单片带微处理器的传感器将被测设备温度信号转换成数字信号，再通过无线发射模块传递至接收器，接收器处理后将采集到的温度信息上传到后台显示系统，该方法也是目前高压开关柜实时测温的主要方法。该技术结构简单、小巧，可安装于任何位置，但该技术必须采用电池供电或CT取电，无法做到高低压分离。电池供电方式需要定期更换电池，并且电池自身存在爆炸风
电气信息学院 课程设计任务书 课题名称高压开关柜测温系统设计 姓名专业电气工程及其自动化班级学号 指导老师杨青梁锦吴勇峰 课程设计时间第14、第15周 教研室意见意见：审核人： 一、任务及要求 1. 给出高压开关柜测温系统整体设计框图； 2.说明采用温度传感器的型号，特性，以及具有的优点； 3. 给出具体电路，如信号调理、采样保持电路、隔离、A/D转换等设计思路，画出电 路原理图； 6.说明测温时会遇到哪些干扰问题，增加抗干扰措施； 7.编写设计说明书； 8.课程设计说明书要求用手写，所绘原理图纸用计算机打印。（16K） 二、进度安排 第一周：星期一：下达设计任务书，介绍课题内容与要求； 星期二——星期五：查找资料，确定设计方案，画出草图。 第二周：星期一上午——星期二下午：电路设计，打印出图纸。 星期三：书写设计报告；星期四：书写设计报告；星期五：答辩。 三、参考资料 1.邹积岩. 智能电器. 北京：机械工业出版社，2006 2.王汝文，宋政湘，杨伟. 电器智能化原理及应用. 北京：电子工业出版社，2003
目录 一、高压开关柜测温系统整体方案设计 (1) 1.1系统整体结构 (2) 1.2传感器特性 (3) 二、高压开关柜测温系统硬件设计 (4) 2.1主控单元设计 (5) 2.2数据采集模块设计 (6) 2.3无线通信模块设计 (6) 2.4数据传输模块设计 (6) 三、高压开关柜测温系统软件设计 (4) 3.4温度传感器控制程序设计 (6) 3.5无线通信模块程序设计 (6) 四、原理图 (4)
一、高压开关柜测温系统整体方案设计 1.1系统整体结构 高压开关柜测温系统包括三大部分：高压开关柜内测温节点、高压开关柜外测温接收系统、上位机数据处理与显示。高压开关柜测温系统采用多点组网的方式：8路测温节点对应1 路接收系统。首先，数据采集模块通过主控单元将温度数据打包，再利用无线通信模块把获取的信息传送至接收系统，接收系统采用串口把数据传至上位机后，通过上位机完成温度 信息的处理、显示和保存。 整个测温系统主要包括主控单元、数据采集模块、无线通信模块、电源管理模块以及数据传输模块等几部分，按照系统设计要求选择合适的芯片器件，硬件的选型关系到整个系统的性能。 在整个测温系统的硬件设计中，主控单元是系统的核心部分，控制并协调处理各部 分正常工作，通过温度传感器获取温度信息进行数据采集，无线通信模块和数据传输模 块在系统起中间传递作用，发送、接收上位机指令以及温度数据。电源是系统的动力之 源，是保证系统正常工作的基础，电源管理模块包括系统测温节点感应电源模块和测温 接收系统电源设计两部分。整个系统硬件结构如图 1 所示： 图1：系统硬件结构图 1.2传感器特性 温度传感器的选型不仅影响系统的测量精度，而且关系到信号调理电路的复杂程 度。作为温度信息的获取源，温度传感器的选型对整个系统设计至关重要。目前，各行 业温度传感器主要有热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体IC温度传感器等。 本系统选用数字温度传感器DS18B20来完成触点的测温，该芯片的全部传感元件以及转换电路都集成在在TO-92或u SOP封装的集成电路内，可以根据应用场合的不同而改变其外观，易于安装，特别适合狭小空间设备数字测温和控制领域，本文采用的是接耳式DS18B20探头。 DS18B20 的特点及一些工作参数如下： （1）可以用数据线供电，工作电压3～5.5V； （2）温度数字量转换时间200ms（典型值）； （3）测温范围-55℃～+125℃（-67～257°F），适合高压开关柜测温； （4）测量结果以9～12 位（可选）数字量方式串行传送，可通过CRC 校验码提高抗干扰纠错能力，用户可定义的非易失性温度报警设置； （5）每个DS18B20 均有特定64 位ROM 编码即ID 号，因此可以在一条数据线上连接多个DS18B20； （6）利用单总线接口方式，能同时传输时钟和数据，并且能双向传输数据，所以这种接口方式电路简单，不仅很好的节约了微控制器资源，而且开发效率高。 二、高压开关柜测温系统硬件设计 2.1主控单元设计 本系统的微控制器采用TI 公司开发的16 位超低功耗的混合信号处理器MSP430,在一个芯片上集成了微处理器、数字电路以及模拟电路等，是非常有代表性的片上系统，被称之为绿色MCU。 MSP430 的主要特点如下：主控单元电路主要由微控制器及外围电路构成，控制并协调各部分正常工
关于高压开关柜无线测温系统的方案 开关柜无线测温系统由无线温度传感器、测温数据采集终端和监测系统服务器三部分组成。 系统结构图： 一.无线温度传感器原理: 接收无线温度传感器发送的温度数据和对应传感器编号，存储在其内部存储器中。当收到温度监测工作站的通信命令后把各传感器的编号和温度测量数据进行上送。 测温数据采集终端自动与无线传感器建立通信联系，能够接收视距半径约200米范围内所有无线传感器发出的温度数据。 安装方式:在高压室内部安装无线测温接收终端，与无线传感器之间利用433MHZ无线技术完成温度数据采集工作，无线测温接收终端通过网线、光纤或直接通过GPRS移动网络传输至升压站主控室，再转换到电脑上显示。 二.测温数据采集终端原理: 在每个监测点上安装一个传感器。其主要工作原理为：前端温度探头直接和监测点接触进行感温，探头的输出经过A/D转换部分，将温度信号转换成数字信号，通过无线方式传递给测温数据采集终端。 每个无线温度传感器具有的编号，实际安装使用时需要记录每个传感器的安装地点，并与编号一起存入温度监测工作站计算机数据库中。传感器使用工业专用电池供电，供电时间为5-6年。 三.服务器端监测系统 主控室内设立一个温度监测工作站，主要是一台PC计算机，该计算机经RS485通信接口转换器与测温数据采集终端连接。 计算机从测温数据采集终端采集各监测点的运行温度数据，在数据库中作长期保存，实时显示监测点的温度变化曲线，并进行分析，一旦发现温度过热、或急剧升温立即报警
软件主要功能： 1、定时读取从采集终端中收集的温度和ID数据，并写入本地硬盘中作长期保存。对数据进行处理、维护，异常报警，以及温度变化趋势分析。 2、实时、直观的观察到发热点运行温度的变化情况。 3、对现场检测到的数据，自动生成触头等发热点指定时间段的温度变化趋势、历史事件统计，以及所需要的曲线图和图表。 4、对所检测到的数据进行分析，提前预知和判断以后多少天内发热点故障并形成报表，并详细显示故障点的位置并打印报表。 5、报警温度可以根据用户的实际情况自行设定，对到达预警值和越线值的监测点能进行声光报警，显示报警点的具体位置并记录在案。 6、能对报警事件实时打印记录，可以实现历史的查询。对监测点的预警值、报警值能在线修改，对传感器的故障能进行在线诊断并显示打印。
开关柜无线触头测温装置 一、产品概述 DYW2000系列开关柜无线触头测温装置是我公司借鉴国内外同类开关柜无线触头测温装置为保证电力电器良好的运行环境，针对电气设备接点部位由于材料老化、接触不良、电流过载等因素引起的温升过高的故障隐患,自行研制开发的能够及时监测到电气接点温度的在线监测装置。 该开关柜无线触头测温装置采用低功耗设计、无线测温等技术，具有隔离彻底、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好的解决高电压状态下的温度测量问题。该开关柜无线触头测温装置主要应用于高压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等设备的温度监测, 保障自动化作业的高效、安全运行。 二、产品优势 开关柜无线触头测温装置采用低功耗设计、无线测温等技术，具有隔离彻底、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好的解决高电压状态下的温度测量问题。开关柜无线触头测温装置主要应用于高压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等设备的温度监测,保障自动化作业的高效、安全运行。 三、产品特性 1、开关柜无线触头测温装置采用无线射频通讯技术，实现高压被测端与显示仪表的隔离传输，无线信号传输能突破开关柜内金属的屏蔽。 2、一机能监测多达12个柜内温升点(也可根据客户需求量身定做)，实现超温报警、自动排风、低温或感湿加热等功能。 3、开关柜无线触头测温装置采用的军工级元器件能在高温环境下工作，适合在高温满负荷环境状态下稳定运行。 4、传感器及无线收发组件有多种灵巧、可靠的安装套件，适合各种圆触头、扁触头;母排的安装工艺特别是手车式断路器、隔离刀、闸刀等，只需拉出手车就可以完成安装，对于老设备改造也十分简单方便，不会降低开关柜原有的绝缘性能。 5、开关柜无线触头测温装置中的数据采集器在现场实行数据处理和通讯管理，连接上位机或RS485接口，可记录长期的运行历史数据，可上以太网传输至监控中心，无需人工现场抄表记录。
开关柜触头测温装置 说明书 一、产品概述 DYW2000系列开关柜触头测温装置为保证电力电器良好的运行环境，针对电气设备接点部位由于材料老化、接触不良、电流过载等因素引起的温升过高的故障隐患,自行研制开发的能够及时监测到电气接点温度的在线监测装置。 DYW2000系列开关柜触头测温装置采用低功耗设计、无线测温等技术，具有隔离彻底、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好的解决高电压状态下的温度测量问题。该开关柜触头测温装置主要应用于高压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等设备的温度监测,保障自动化作业的高效、安全运行。 二、产品优势 开关柜触头测温装置采用低功耗设计、无线测温等技术，具有隔离彻底、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好的解决高电压状态下的温度测量问题。开关柜触头测温装置主要应用于高压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等设备的温度监测,保障自动化作业的高效、安全运行。 三、产品功能 1、多路无线测量温度实时数据显示。 2、报警温度上、下限设定数据显示。 3、多路测量温度温升数据显示。 4、事件记录功能: 记录最近十次超高温报警数据,超高温报警数据,所有数据均带有时标记录。 5、当前日期、时间，日期和时间具润年自动转换功能。 6、通讯地址和波特率设定功能。 7、无线测量温度在线补偿功能。 8、无线测量温度采集终端数据信报警功能。
9、无线测量温度数剧月统计和分析报表功能，用户根据统计分析报表和温升数据可以判断无线是否老化，过流和接触不量等原因。 10、设备自检功能和自动恢复功能：当本设备在运行过程中由于外在的干扰和恶劣环境时，本设备能够自动起用备份程序而自动恢复正常功能。 11、现场环境温度测量功能 12、数据通讯功能，所有数据都能通过数据总线上传到上一级采集器或者上传到上位机系统。 四、产品特性 1、开关柜触头测温装置采用无线射频通讯技术，实现高压被测端与显示仪表的隔离传输，无线信号传输能突破开关柜内金属的屏蔽。 2、一机能监测多达12个柜内温升点(也可根据客户需求量身定做)，实现超温报警、自动排风、低温或感湿加热等功能。 3、开关柜触头测温装置采用的军工级元器件能在高温环境下工作，适合在高温满负荷环境状态下稳定运行。 4、传感器及无线收发组件有多种灵巧、可靠的安装套件，适合各种圆触头、扁触头;母排的安装工艺特别是手车式断路器、隔离刀、闸刀等，只需拉出手车就可以完成安装，对于老设备改造也十分简单方便，不会降低开关柜原有的绝缘性能。 5、开关柜触头测温装置中的数据采集器在现场实行数据处理和通讯管理，连接上位机或RS485接口，可记录长期的运行历史数据，可上以太网传输至监控中心，无需人工现场抄表记录。 6、开关柜触头测温装置产生的无线信号采用开放的频段，微功率发射符合国家无线电管理规定，对其他设备不产生干扰。 7、开关柜触头测温装置电磁兼容(EMC)特性好，抗干扰适应能力强，适合于830A-85000A的各种型号的断路器、隔离开关、闸刀等高压设备的安装应用。 五、技术优势 开关柜触头测温装置是基于无线测温技术开发的针对开关柜进行测温的系统。 开关柜触头测温装置密封性能良好，开关柜无线测温装置室内外均可安全使用。
遂宁市220KV双堰变电站开关柜光纤光栅测温系统 技术方案 四川安普光控科技有限公司 二〇一三年十二月
1 概述 电力设备在正常工作时都会产生发热现象。线路、设备等的连接处由于环境影响，加工工艺等原因使连接部分压接不紧、压力不够、触头间的接触部分发生变化等引起接触电阻变大，发热现象会更加明显。长期如此会加速电力设备线路等的老化，引起电力设备的绝缘性能下降，严重的还能触发电弧短路，降低设备使用寿命，引起重大的电力事故。尤其是隔离开关活动的动、静触头部分、主变引线、电缆头发热现象比较突出，故障率高，每年均有此类问题发生。目前监视方法仍靠工作人员定期完成的，费时费力，工作效率极低，而且不能及时发现潜藏的隐患，有些电力设备的焊点与接头位于不便触及的里端，这又给检测人员带来了极大的不便。 光纤光栅传感技术是近年来发展起来的一门崭新的技术，是伴随着光导纤维及光纤通信技术发展而派生的全新概念的传感技术。光纤光栅传感器通过辨析光波长来检测、度量外界物理量的变化。作为传感器家族新成员，光纤光栅传感器具有以下明显的优点： 1) 抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、安全性好——对电绝缘，适合高电压场所； 2) 灵敏度高，温度精度高，寿命长，综合性能全面优于现有监测手段； 3) 重量轻、体积小、可挠曲，适用于狭小空间； 4) 测量对象广泛，对被测介质影响小； 5) 易于组网，实现远距离分布式测量。 2 系统设计目标 光纤光栅测温系统必须满足： 实施探测开关柜触头温度 准确定位异常温度开关柜地址； 光纤光栅测温系统应能及时、准确的检测开关柜中A,B,C三相电缆头；A,B,C 三相静触头；开关柜内部环境实时温度，温度异常报警信号可通过光纤光栅测 温主机传送给仪表操作室现有的火灾控制器，实现报警并在消防值班室的工控 机显示，也可通过手机短信发送信息至相关人员手机。
开关柜温度检测系统
开关柜温度检测系统调查报告 为了解市场上无源无线，有源无线，红外开关柜温度检测系统的特性与价格特进行此次调查！以下是此次调查的结果： 1.高压开关柜实行温度在线监测的必要性： 高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。随着电网的发展和设备技术的提高，10，35kV系统开关柜在电网中已大量使用。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题，由于开关柜体的密闭性，在一些负荷较重的地区，存在开关柜的温升超标问题。开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。目前，对电力系统内部使用的开关柜，严格遵守设备采购程序及技术政策，确保入网的开关柜都通过型式试验，尤其对温升的要求比较严格。运行中，负荷通常都不会达到开关柜的设计满容量，开关柜的温升问题应该不会很突出，但是实际情况并不尽然。开关柜内部实际温升情况，尤其是母排连接等部位，通常总是比型式试验测出的数据高。 2.高压开关柜温度过高的几点原因： (1)试验测得数据通常在试验室完成，持续时间不长，一般不超过8h，不具备温升累积效应，不能等同于长期运行并持续发热的设备。
(2)不同金属的膨胀效应不同。钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。实践证明，当接头处的运行工作温度超过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触。每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。 （3）连接部位紧固螺栓压力不当。部分安装或检修人员在导体连接上认为连接螺栓拧得愈紧愈好，其实不然。特别是铝质母线，弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大，从而影响导体接触效果。 (4)选用的导体材料电导率不满足要求，多数属于导体原材料纯度不够。 (5)现场的其它因素，比如可能存在安装检修工艺不当，如母线在加工、连接、安装过程中，对母线接触表面处理不到位、不平整、不光滑、没有涂专用电力脂等，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。 现代社会对电能的依赖性极高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。做为目前普遍使用的小车式开
Shanghai Bojoe Sensing technology Co.,Ltd 地址：上海市闵行区联航路1588号2A302室 1 电力开关柜 光纤在线测温方案 上海铂珏传感科技有限公司
Shanghai Bojoe Sensing technology Co.,Ltd 地址：上海市闵行区联航路1588号2A302室 2 目 录 1 前言 ....................................................................................................................................................... 3 2 上海铂珏传感科技有限公司简介........................................................................................................ 3 3 电力设备在线测温概述 .. (4) 3.1 电力设备温度监控的意义和必要性 ......................................................................................... 4 3.2 电力设备在线测温现状及发展趋势 ......................................................................................... 5 3.3 电力设备温度监控关键技术分析 ............................................................................................. 6 4 BJ-FBG-POWER01变电站封闭式开关柜在线测温系统介绍 .. (7) 4.1系统概述 ..................................................................................................................................... 7 4.2 BJ-FBG-POWER01变电站封闭式在线测温系统构成与说明 ................................................ 8 4.3光纤在线测温与无线在线测温技术的差异 .............................................................................. 9 5开关柜光纤在线测温方案设计 .......................................................................... 错误！未定义书签。 5.1监测方案设计介绍 .................................................................................... 错误！未定义书签。 5.2光纤光栅在线测温报警系统介绍 ............................................................ 错误！未定义书签。 5.3系统配置清单............................................................................................ 错误！未定义书签。 5.4 光纤光栅测温系统特点 ........................................................................................................... 16 5.5 系统设备及附件规格型号说明 ............................................................................................... 17 5.6 电力开关柜光纤在线测温系统软件功能 ............................................................................... 20 6 开关柜光纤测温系统建设综合说明.. (23) 6.1本系统组成介绍........................................................................................................................ 23 6.2传感器与传输系统 .................................................................................................................... 24 6.3电力传感器施工安装调试说明 ................................................................ 错误！未定义书签。 6.4数据远程采集系统介绍 ............................................................................ 错误！未定义书签。 6.5监测数据管理软件系统 ............................................................................ 错误！未定义书签。 6.6关键设备 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/492264215.html, 电力系统高压开关柜在线测温技术 作者：李静贺 来源：《装饰装修天地》2015年第03期 摘要：近年来，随着计算机技术、网络通讯技术、传感器技术、光纤技术等发展，推动了高压设备在线监测和故障诊断技术的发展。 关键词：高压开关柜;测温;在线监测 前 ;言 发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电气设备。在设备长期运行过程中，开关柜中的触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致火灾事故。近年来，在电厂和变电站已发生多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积的停电事故，解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。通过监测开关柜内触点温度的运行情况，可有效防止开关柜的火灾发生，但由于开关柜内高压的结构，无法进行人工巡查测温，因此实现温度在线监测是保证高压开关柜安全运行的重要手段，随着智能电网的发展，对高压开关柜进行实时监测和状态检修势在必行。 一、高压开关柜在线测温技术介绍 1.原理 常规的检测方式并不能发现开关柜潜在故障，更无法判断故障发展趋势，针对人工巡检不足，各研究院、生产厂家开发了一系列新型在线测温装置，这些装置的测温原理大致分为以下几种： 1.1红外成像：通过红外热成像仪获得开关柜的红外谱图，由谱图间接判断开关柜温度。 1.2传统接触式测温、红外信号传输：采用传统的接触式温度传感器（热电偶、集成温度传感器等）测温。传感器信号处理电路安装在高压母线上，电源经过感应线圈从高压母线获得，测量所得信号经数字编码后驱动红外发射管，由安装于柜体低电位上的红外接收管接收红外信号，再通过解码电路得到温度数据。 1.3光纤测温：在触头便面贴装光纤温度传感器，通过光纤连接到安装于柜体的光纤解调器，光纤解调器输出对应的温度数据。 1.4红外探头测温：开关柜上安装若干红外测温探头，通过接收电触头的红外辐射来确定其温度。
高压开关柜温度在线监测系统 摘要 开关柜是保证电力系统安全运行的重要设备之一，但是经常因为开关柜局部过热，而引起事故，造成损失。在以往的开关柜过热故障检测中，采用人工巡检，不仅费时、费力，而且不易及时发现事故。开关柜过热故障在线监测系统不仅克服了开关柜内高温、高压、强磁场环境下温度不易监测的难题，而且通过监控软件实时显示开关柜内测点的当前温度值，并做出报警处理，节省了大量人力、物力，提高了事故预判的准确性、实时性。 本文从硬件和软件两个方面介绍了监测系统的设计过程。硬件方面设计了两种不同的温度传感系统：中压开关柜过热故障监测采用光纤式温度传感器，同时采用光纤传输数据；低压开关柜采用单总线数字式温度传感器，数据采用无线传输。监测系统软件主要实现了实时显示测点温度，并对温度数据做出分析、报警、保存等功能。及时提醒工作人员对报警情况做出处理，避免事故的发生。 关键词：开关柜在线监测温度传感器实时监控软件 MFC ADO
Abstract As the most important equipment, Metal-clad switchgear guarantee the safe operationof electric power system. Sometimes, the temperature of part of Metal-clad switchgearmaybe over the limit of safe operation, and then arouse accident, bring losing. In past,workers check up the Metal-clad switchgear on schedule, which takes time and hardsledding, can not work efficiency and betimes. On-line real-time monitoring fortemperature overcome the difficulties of high temperature, high voltage and high magneticfield, to be a new method of checking up the Metal-clad switchgear. It can show thetemperature of the spot of being monitored, judge the temperature and give an alarm. Thesystem saves lots of resource and improves the veracity. The paper presents the detail about the procedure of the design for the system fromboth hardware and software aspects. There are two defferent design of hardware: opticalfiber temperature sensor is used for middle-voltage Metal-clad switchgear, which data istransferred by optical fiber; another one is 1-Wire Digital Thermometer, it is used forlower-voltage Metal-clad switchgear, and the data is transferred by unwired. The softwareof On-line real-time monitoring for temperature can show the temperature real-time,analyse the data, gave an alarm, save the data, and so on. The system can awoke theworkers about the alarm in time, avoiding the accident. The result of the axperiment indicates the new system works well, it has accomplishedthe design aims of anticipating, providing a good guarantee of the safe operation ofMetal-clad switchgearKey words: Metal-clad switchgear. Keywords: monitoring softwareon-line monitoring MFC ADO