淺談電網(wǎng)中高壓開關(guān)柜點(diǎn)式光纖測溫系統(tǒng)的運(yùn)用論文
引言
影響高壓開關(guān)柜安全可靠運(yùn)行的因素較多，而導(dǎo)電連接處的接觸不良是最重要的因素之一，由于電流流過產(chǎn)生熱量，所以幾乎所有的電氣故障都會導(dǎo)致故障點(diǎn)溫度的變化。變電站開關(guān)柜的動靜觸頭、電纜接頭等連接處位置由于接觸不良而導(dǎo) 致 過 熱 是 一 種 嚴(yán) 重 的 事 故 隱 患。近 年 來，35kV窯子坡變電站、35kV 四臺溝變電站均發(fā)生過類似的事故，輕則造成斷電，重則引發(fā)爆炸和火災(zāi)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)安全。一般從開關(guān)柜接頭過熱開始到形成事故會有時間間隔，若能及早發(fā)現(xiàn)溫度異常并快速處理，將大大減少電氣事故發(fā)生率。
通過分析研究，決定應(yīng)用“AT501高壓開關(guān)柜點(diǎn)式光纖在線測溫系統(tǒng)”,通過在線監(jiān)視的方法，對電氣設(shè)備的運(yùn)行溫度，尤其是敏感位置溫度的監(jiān)測是故障預(yù)警和預(yù)防事故的重要手段，提前發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備接頭發(fā)熱的跡象，防止出現(xiàn)惡性事故。
1 AT501點(diǎn)式光纖測溫系統(tǒng)構(gòu)成
1.1 AT501點(diǎn)式光纖測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)主要由 ATS-100光纖傳感器、AT501D光纖測溫儀、AT501M 集中監(jiān)控主機(jī)等部件，以及上位監(jiān)控計算機(jī)（含遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件）、監(jiān)控機(jī)柜及所需輔助設(shè)備組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.2 ATS-100光纖傳感器ATS-100光纖傳感器（見圖2）將被監(jiān)測部位的溫度信息轉(zhuǎn)換為光信號，并傳送給AT501D 光纖測溫儀，光纖傳感器的探頭尺寸為目前業(yè)內(nèi)最小，可直接安裝在被測點(diǎn)上，測溫準(zhǔn)確，響應(yīng)迅速。
1.3 AT501D點(diǎn)式光纖測溫AT501D點(diǎn)式光纖測溫儀實時接收 ATS-100光纖傳感器送來的攜帶有溫度信息的`光信號，并解調(diào)為溫度數(shù)值，實現(xiàn)對被監(jiān)測部位的溫度測量，當(dāng)實際測量值大于報警設(shè)定值時發(fā)出報警信號。AT501D點(diǎn)式光纖測溫儀既可單機(jī)獨(dú)立工作，也可多臺組網(wǎng)使用。
1.4 AT501M點(diǎn)式光纖集中監(jiān)控主機(jī)AT501M 集中監(jiān)控主機(jī)（見圖3）采集總線上所有 AT501D 的溫度、報警、故障等數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)接口送入上層管理系統(tǒng)；當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，還可以把每個測溫度的火災(zāi)報警信號通過繼電器節(jié)點(diǎn)送入消防火災(zāi)報警系統(tǒng)。
AT501M 集中監(jiān)控1設(shè)置等操作，1臺集中監(jiān)控主機(jī)還可同時監(jiān)控管理64臺 AT501D光纖測溫儀。
2 AT501點(diǎn)式光纖測溫系統(tǒng)與無線測溫系統(tǒng)的性能比較
通過借鑒國內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗，AT501點(diǎn)式光纖測溫系統(tǒng)在同行業(yè)中具有先進(jìn)性。決定將AT501點(diǎn)式光纖測溫系統(tǒng)應(yīng)用在同煤電網(wǎng)高壓柜溫度監(jiān)測系統(tǒng)中，對高壓柜內(nèi)部溫度監(jiān)測的全方面要求，提高變電站運(yùn)行的安全可靠性，見下表1.
3 改造實施過程
以改造向陽寨110kV 變電站10kV 高壓開關(guān)柜為例具體說明。向陽寨變電站主要承擔(dān)著金莊煤業(yè)的生產(chǎn)、生活供電任務(wù)，共有39面10kV高壓開關(guān)柜，要實現(xiàn)對39面開關(guān)柜的上靜觸頭（A、B、C）三相、下靜觸頭（A、B、C）三相、電纜頭（A、B、C）三相的溫度實行在線監(jiān)測，共計351個檢測點(diǎn)（39×9=351），每面開關(guān)柜配置1臺9通道測溫儀安裝在開關(guān)柜最上層的儀表室，在主控室中配置1臺集中監(jiān)控主機(jī)。光纖傳感器安裝在靜觸頭與匯流排的接合部位。對傳感頭的固定選高絕緣、高導(dǎo)熱、高彈性、耐高溫、耐腐蝕的專用卡具，光纖沿著柜體角落和弱電線槽一起走線，或是跟柜內(nèi)二次線用絕緣扎帶捆在一起，見圖4.該監(jiān)測系統(tǒng)具有完善的監(jiān)測和報警功能，時刻保證高壓設(shè)備處于受監(jiān)控狀態(tài)，完全不受人為因素影響，發(fā)生報警時，系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的聲、光報警信號，值班人員有充分的時間采取相應(yīng)的措施，這對避免事故的發(fā)生或引起火災(zāi)尤為重要。
4 結(jié)論
1）將點(diǎn)式光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于輸電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)控，在關(guān)鍵設(shè)備點(diǎn)（觸頭、電纜接頭）實現(xiàn)了實時在線溫度檢測。同時，采用具有高電壓等級的特制光纖，因為光纖具有電絕緣、本征安全、不受電磁干擾等特性，滿足高壓電力開關(guān)柜設(shè)備對光纖耐壓等級的要求。
2）AT501點(diǎn)式光纖測溫系統(tǒng)的應(yīng)用有效地提高了電網(wǎng)供電的安全性、可靠性，在同行業(yè)中具有一定的推廣價值。
參考文獻(xiàn)
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