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1、10KV母线温控系统应用研究科技项目报告10KV母线温控系统应用研究科技项目报告10KV母线温控系统应用研究科技项目，在广西电网公司的关心和指导下，在柳州供电局生产技术部的支持下，在柳州供电局生计部和西能电气有限公司有关员工的共同努力下，于2010年9月完成项目的各项工作，以下介绍项目的有关情况一、立项背景和国内外概况在电力系统中，温度是表现一次设备运行正常的一个重要参数。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因 、设备长期运行、严惩重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往不断发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现
2、，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。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。而现代电力系统对电能质量的要求又越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。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。封闭式高压开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内，分别是开关室、母线室、出线室。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。在开关室内的主开关上一般有6个主插头，有18个流过负荷电流的
3、连接点；在出线室有连接出线电缆的3个主接头与连接旁路刀闸的十几个接点。以上所说连接点直接流过负荷电流，当负荷较大时存在隐患的连接点就会发热。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监视手段发现发热缺陷。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，开关柜内部实际温升情况，尤其是母线排连接等部位，通常总是比型式试验测出的数据高。主要有以下几点原因：（1）型式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
4、行并持续发热的设备。（2）不同金属的膨胀效应不同。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。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。（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
5、接触面积减少接触电阻增大而发热。因此，电力设备测温越来越得到大家的认可和重视，温度指标也将成为电力系统遥测的重要数据。二、立项目标 广西西能科技有限责任公司研制的10KV母线温控系统（由上位机、测温发射装置和接收显示装置构成），系统采用无线方式传输数据, 可实时显示温度数据，现场设定相关参数，具有报警和预报警功能。10KV母线温控系统的运用，加强了供电部门的内部管理机制，通过温度检测，可以发现很多重大的故障隐患，及时采取合适措施处理，保障了电力设备的安全运行。三、项目内容10KV母线温控系统包括：上位机、测温发射装置和接收显示装置构成，其中上位机为普通台式电脑。项目过程包括：项目调研、申请立项
6、、技术方案设计、设备安装调试、10KV母线温控系统的试运行、人员培训、设备验收、系统技术鉴定。四、试验地点、规模和进度安排:序号试验地点及规模进度备注1柳州长塘10kV变电站6月2日完成安装调试工作五、主要研究、试验内容和技术关键 传感器电路与结构设计，可以在强磁场和大电流、高温情况下保持数据稳定，且传输距离不受影响。 测温传感器使用电池供电，采用独特的超低功耗设计，在2小时间隔测量状态下，电池供电时间为3-5年，且更换简单。 测温传感器无线通讯的实现 服务器端免维护； 系统软件操作简单，界面清晰； 系统软件能够实时显示、并存储各个测温点的实际温度； 系统软件统计功能：可以记录、存储测温点温度
7、数据及报警时间，并能够以图形方式显示历史数据，便于分析； 系统软件能提供高温预警、报警提示；六、最终成果形式、内容（技术、经济、安全等）最终成果：（1）在高压开关柜的高压开关柜的动静触头、开关柜内进线铜排连接点的温度、开关柜出线电缆接头等处分别安装测温发射装置，可将被测设备温度转换成数字信号，再通过无线发射接收模块传递至接收显示装置； （2）在高压开关柜的面板处安装接收显示装置，可实时在线显示被测开关柜被测接点的正常、预警、告警及三项不平衡温度数据；可自动运行、可手动巡检；可将温度数据通过485通讯模块上传到监控中心；（3）客户操作终端使用专业的在线测温软件通过互联网对监控中心（或使用监控中心
8、的在线测温软件）实现显示实时温度数据和最高温度数据的功能，也可查询某个时间段的历史数据，并绘制曲线，以图形化的方式反映状态量的变化情况，并具有电子地图、时间跟踪，温度趋势分析及打印功能，可通过软件调节下位机和温度传感器的温度报警阀值和测量时间。上位机系统功能界面如图1所示，界面可根据客户要求进行更改。图1 上位机系统功能界面七、主要技术参数与技术特点：（一）、技术参数：无线温度传感器频率范围 2400-24835 MHz（免申请）传输距离 30 m 50 m数据速率250 Kbps发射电流11mA睡眠电流2A工作电压33.6V最大发射功率+1dm测量温度0+150测量精度0.5测量时间间隔可由
9、远程软件调节时间间隔，在测量时间间隔内温度超过阀值可主动启动发射上传报警温度设定可由远程软件对传感器设定，任意调节功耗实现8年不换电池无线温度显示仪频率范围 2480-24835 MHz（免申请）传输距离 50m(开阔距离)电源220V10% 50Hz（直流可订制）485通讯波特率9600bps（其它可订制）LCD液晶显示每个可显示115个温度点，超过可订制（二）、技术特点：测温发射装置由微功耗的工业级或汽车级微电脑、最高可工作到180的高性能测温IC、工作温度达150、寿命超过十年的专用电池以及数据发送装置等组成，利用专利技术，保证测温发射装置可连续工作8年以上。配合不同的安装附件，传感装置可以安全、方便地装于母线排、隔离开关、触臂等位置上。（三）、系统构成如图7：图7八、 系统测试10KV母线温控系统安装调试完成后，在柳州供电局生产技术部的主持下对系统进行了几次测试，测试报告附后。通过这几次测试，可以说明系统工作良好，达到了预期的效果九 、效益10KV母线温控系统具有在线采集、监测、分析现场温度的功能，并生成温度曲线，保障在高压母线发生事故之前做出处理。具有大面积推广的意义。同意进行项目的申请实施。 3
