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1、高压开关柜无线测温系统山东正瑞电子有限公司2016-10目录一、概述二、开关柜测温技术介绍示温蜡片、测温贴片、手持红外测温枪、红外在线测温、荧光光纤测温、光纤光栅测温、SAW声表测温、电池供电式无线测温、温差供电无线测温、低启动电流（2-5000A）的感应取电无线测温三、各种测温方式的技术介绍及优缺点比较四、OES2600测温系统介绍ZRMSCADA集中监控软件五、部分无线测温安装业绩六、测温产品相关专利七、用户常见认识误区及其原因八、山东正瑞电子有限公司其他产品九、服务与售后一、概述随着现代电力向着高电压、大机组、大容量的迅速发展，对电力系统供电可靠性的要求越来越高。影响电力系统安全运行的因
2、素很多，其中一个重要的方面是电气设备的安全运行问题。由于绝大多数电气设备长期在高电压、大电流下满负荷运行，且多为封闭式结构，散热效果差，热积累大，结果导致设备绝缘损坏，造成设备损坏和用户停电的重大事故。高压开关柜作为发电厂、变电站中的重要设备，担负着关合电力线路、保护系统安全的双重功能。高压开关柜的长期运行中，柜内导电连接处的接触特性直接影响开关柜的可靠性。机械振动、触头烧蚀等原因可能造成接触处温度升高，引起接触处氧化，使接触电阻进一步增加，温度进一步上升，导致触头局部熔焊、产生火花甚至电弧放电，殃及周围绝缘材料。近年来，在电厂和变电站已经发多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积停电。部分现场照
3、片部分现场照片因而对全封闭的高压开关电器，监测和监视高压开关触点连接处的工作温度，提前发现和排除热故障隐患，对电力系统的安全可靠运行具有重要意义。电气设备的实时温度监测，已成为电力系统安全运行急需解决的实际问题，是提高电气设备可靠性和节约能源的迫切需要，也是电力生产科技进步的必然要求！二、开关柜测温技术介绍实际用户对测温的基本要求：1、安全性要求：不破坏原有开关柜结构及相间绝缘距离。2、可靠性要求：运行稳定持久，后期维护少。3、实时性要求：能够尽快的反映被测点的温度变化情况。4、安装要求：受停电时间所限，安装尽量简单方便，现场用时少。5、安装位置要求：母线停电不方便，尽量在动触头侧安装。6、经
4、济要求：减少人工巡视工作量和工作人员数量，提高劳动效率。7、扩展性：在上层平台不变的情况下，可任意增减传感器。8、兼容性：能兼容不同厂家的在线监测产品，可与不同厂家的集中监控平台无缝对接。二、开关柜测温技术介绍示温蜡片示温蜡片是用温度蜡做成的，当温度超过示温蜡片额定融化温度时，示温蜡片自动融化脱落，表明过热状态。其原理就是蜡的熔点原理。无法实现触头测温测温贴片其机理有各种各样，不尽用同，但都是物体受热后发生一系列化学和物理变化，由分子结构的改变，导致反射光的颜色发生变化。例如，晶型转化、升华、失水、氧化、分解引起光散射的频带转移。无法实现触头测温手持红外测温枪红外检测的基本原理是基于辐射定律，
5、任何温度高于绝对零度的物体都会不停地向空间发出红外辐射能量，而且温度越高发出的红外辐射能量越强，因此只要运用适当的红外检测仪器，检测设备发出的红外辐射能量，再经过专门的信号处理系统进行处理，就可以获得设备表面的温度分布状况，最后经过计算实现温度的测量。对于中置式开关柜无法探测触头温度无法在线测温红外在线测温基本原理同上只能测铜排温度安装繁琐，需要母线停电测量误差较大有对准问题荧光光纤测温原理：当发光材料受到入射光照射，吸收光能后从基态进入激发态，退激发并发出比入射光的波长长的出射光（通常波长在可见光波段），具有这种性质的出射光就被称之为荧光。某些稀土荧光材料受激励光照射并激发后，发射出可见的线
6、状光谱，即荧光及其余辉。若荧光的某一参数受温度的调制，且它们的关系呈现出单调性，则可利用这种关系进行测温。荧光光纤测温原理：在某一段温度范围内，无论何种荧光物质，它们的荧光寿命均表现出一定温度相关性，而荧光寿命测温原理正是建立在这种温度相关性上的误差较大高低压有光纤连接，光纤电腐蚀导致安全隐患，会破坏绝缘光纤光栅测温光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，通过外界物理参量（温度、压力）对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息.光栅传感器光栅结构图光纤光栅测温光纤光栅探测原理图高低压有光纤连接，会造成开关柜内较乱光纤外表落灰，造成高压电腐蚀，破坏
7、绝缘，导致安全隐患成本较高声表面波测温（SAW）声表面波测温原理：声表面波温度传感器由叉指换能器、反射栅及压电基板组成。声表面波传感器经天线接收到外部激励信号后，通过叉指能转换器将激励转化为声表面波，该声表面波沿压电晶体表面先后传播至反射栅1、2、3并被发射出去。声表面波测温（SAW）反射能量较弱，需要天线在同一空间（高压仓内）接收。多种小车无法安装。母线安装需要在母线停电时安装安装布线需要在柜内多次穿梭，布线繁琐。超声通道数量有限，目前最大12个通道，由于天线发射能量大，造成规模应用时，柜间无线互相干扰。单台或少数间隔数量大的开关柜可使用。电池供电式无线测温测温传感器通过无线将温度发送到接收
8、端，传感器供电方式为电池电池高低温能量降低/电池能量限制，增加后期维护工作量；数据更新慢，不能做到实时性。体积较大，多种小车无法安装温差供电式无线测温原理：温差发电是利用塞贝克效应把热能转化为电能，给无线传感器供电并通过无线发送将温度数据到接收端。热电效应：赛贝克效应：金属温差至电，即现在的热电偶帕尔贴效应金属导电体产生温差，应用：半导体制冷，用于空间探测，CPU散热能量较弱，造成发送间隔不稳定，发送数据周期较长，实时性差受发电板体积限制，部分小车无法安装思路新颖，但目前难以实用感应取电式无线测温低启动电流（2-5000A）的感应取电式无线测温的原理是采用获取交变电场产生的交变磁感应能量，然后
9、再转换为电能的原理，给传感器电路供电，测量温度参数后再通过无线传输到低压部分的采集装置，对高压部分温度实现监测。如图所示：感应取电式无线测温感应取电无线测温传感器原理图感应取电式无线测温1、从一次导体感应取电，能量足够，无线发射距离远（空旷地带大于200米，开关室内约5-50米），保证无线电波能够穿透柜体，满足开关室内接收。2、接触式测温，能够很好的反映触头温度3、有足够能量保证，使得取样周期短，实时性好，快速反映触头温度变化。4、传感器体积小，适用各种小车触臂安装，无需母线停电。感应取电式无线测温感应取电无线测温现场安装图2A电流以上工作，磁饱和限能，工作电流可达6000A以上，10000A
10、以上冲击耐受1分钟感应取电式无线测温5、布线简单，一个开关室只需要简单的1-2台接收器即可。6、标准Modbus通讯规约，可接入任何开放式监控系统。三、各种测温方式优缺点比较测温技术方式优点缺点1、示温蜡片2、测温贴片价格低廉价格低廉无法实现触头测温使用不便，会因外力脱落无法实现触头测温测温数据不准确，不直观无法在线测温不能反映柜内触头温度3、手持红外测温枪4、红外在线测温使用方便实时性好安装繁琐，需要对准，测量误差大，需要母线停电，后期工作不稳定。成本高。误差较大，高压有光纤连接光纤电腐蚀存在安全隐患需要熔接光纤，安装复杂，成本高。5、荧光光纤测温6、光纤光栅测温数据实时性好高压有光纤连接光
11、纤电腐蚀存在安全隐患需要熔接光纤，安装复杂，成本高。光纤的脆性可能导致检修时折断等维护问题测量精度准确，数据实时性好接下页续表三、各种测温方式优缺点比较测温技术方式优点缺点7、声表面波测温（SAW）天线反射极微弱，传输距离短，误差较大，易受干扰，规模应用存在柜间频段互扰，多数小车无法安装，需要在铜排侧安装，安装需要停母线。传感器无需供电，实时性好安装布线工作量大。不适合短期停电，安装机会少8、电池供电式无线测温电池在高温高压环境下存在安全隐患采样周期长，不能实时反映温度变化后期维护工作量太大安装方便，测温精度高无需外部电源9、温差供电式无线测温温差发电能量极弱，稳定性差，实时性差。多种小车无法
12、安装10、感应取电式无线测温安装简易方便，无需母线停电，价格相对低廉，测量精度高，数据实时性好。存在启动电流门坎，启动电流约2A以上四、OES2600测温系统介绍四、OES2600测温系统介绍选用感应取电式无线传感器尺寸：60*26*13（mm）四、OES2600测温系统介绍（一）.监测器图片及安装方式说明尺寸：89*89*108（mm）尺寸：195*128*72（mm）盘装式监测器，安装在开关柜面板上，适合新开关柜直接开孔并在当地直接显示数据挂装式监测器，挂装于二次仪表仓，适合开关柜改造安装四、OES2600测温系统介绍监测器现场安装图挂装式盘装式四、OES2600测温系统介绍监测器现场安装
13、图墙壁安装四、OES2600测温系统介绍传感器现场安装图四、OES2600测温系统介绍传感器现场安装图四、OES2600测温系统介绍完全满足用户对测温的要求： 1、能够保证开关柜运行安全：不破坏原开关绝缘状态 2、能够减少人工巡检工作量 3、实时性：能够尽量快的反映开关触头温度变化情况 4、适合安装：无需母线停电 5、安装简易：安装工作量尽量少，减少开关停电时间 6、不能增加后期维护工作量 7、具有开放性，能够融合到现有监控四、OES2600测温系统介绍（界面可根据客户要求任意定制）ZRMSCADA软件主要功能：显示实时温度超温报警历史曲线曲线打印温升分析局域网web查看权限管理四、OES2600测温系统介绍（界面可根据客户要求任意定制）五、部分无线测温安装业绩及材料廊坊供电公司临沂电业局西山煤电集团江西新余供电公司 曲阜供电公司菏泽供电公司国家电网国能生物 青岛胶州供电公司 神华集团神东集团发电集团河南邓州供电公司 山东铝业山东钢铁集团张钢中联水泥湖南湘投集团（梯级电站）重庆鼎泰能源（梯级水电站）山东瑞星化工集团 国电电力（风电新 张店付山集团能源）山东祥光铜业集团 大唐集团山东孚日集团甘肃碧口、直岗拉卡水电。五、部分无线测温安装业绩及材料
