来源：华体会官方网站 发布时间：2024-03-28 21:03:34
高压开关柜在长时间运行过程中，其断路器触点、隔离开关和母线连接处等位置会因为材料老化和接触点电阻过大问题而产生过热现象，可能导致重大安全事故的发生。本文主要阐述了无线测温装置在高压开关柜上的相关应用，用以安全、持续性、实时地在线监测高压开关柜易出现过热情况的位置，做到事故的提前预防。目前,越来越多的电力用户开始在高压开关柜内加装温度实时监测系统,用来实时掌握高压开关柜的温度变化趋势和运行状态，做到事故隐患及时排查,并合理预留设备检修时间。然而，由于高压开关柜内部的设备组成较多，且布置结构相对复杂，其间存在有较大的电流和电压，导致开关柜内的电磁环境恶劣，现有的高压开关柜测温技术都存在着各种各样的局限性。比较常见的测温技术包括光纤测温、红外测温和无线感应测温。光纤测温时,其内部光纤在长时间使用后会积累大量灰尘，易导致光纤沿面的放电和闪络现象，造成光纤的绝缘性能降低，并给高压开关柜的安全运行带来隐患；红外测温设备容易受到外界环境温度的干扰,始终需要依靠人工巡查来实现测量,无法实现温度的在线实时监测；无线感应测温则需要在高压开关柜内加装感应线圈,在长期运行过程中很难保证其测量的可靠性和稳定性。而无线测温技术采用了无源无线的传感器和无线接收单元，其分别安装于高压柜内的测温点和开关柜柜外的电气小室，由于传感器本身无须电源额外供电、且不需要从电力装备上取电，因此具有明显的安全性、可靠性和可维护性。无线测温装置系统由无线测温传感器、数据读取器、数据接收天线和后台监控系统等组成，可以方便地安装在被测点上,准确跟踪发热点的温度变化，并通过无线传输方式将数据通过接收天线发送给数据读取器,从而进行对被测点温度信息的实时采集之后通过RS485通信方式将温度信息传输到后台监控系统,在后台实时显示出被测点的温度变化，方便运行人员实时掌控全厂高压开关的运行情况。无线测温装置系统的工作原理如图1所示。
(1)无须电池。无线测温传感器采用被动感应的方式，无需利用电池进行驱动，因此减少了电池更换所带来的时间间隔和维护成本，同时不会因产生废旧电池而对生态环境造成影响。(2)安全可靠。无线测温装置不要求在被测点或相关支撑结构上进行连线，因此在传感器与接收设备之间不存在相关电气联系，从而实现了高压隔离，可以保障设备的安全运行。(3)安装过程方便灵活。传感器本体的体积较小，且与读入器之间进行数据的无线传输,因此安装过程灵活方便，不受开关柜结构和空间的影响。(4)环境适应性好。通过匹配软件的校正，可以补偿温度传感器在制作过程中的系统偏差，且传感器可在任何温度范围内工作,不会受到季节因素的影响。通常，只需在安装温度传感器时进行一次调试，之后多年内不需再进行校正。此外，沾污、积灰等情况也不会对温度传感器的准确性造成影响。(5)性价比高。无源无线的系统连接方式较大地保障了电力设备的安全运行，减少了设备的维修次数,使整个系统的安装、运维成本下降。3 无线测温装置在高压开关柜上的应用3.1系统结构图如图2所示，整个无线测温系统共分为三层：一层:无线测温传感器采集测温位置的温度数据；二层:数据读取器通过数据接收天线,接收来自无线测温传感器发送的数据并进行相关处理;三层:站内所有数据读取器通过RS485进行串联，然后将数据读取器处理过的所有数据发送到站内交换机，之后传送到达站内测温工控机进行实时显示。>
高压开关柜内的每个测温点都需要安装一个无线测温传感器，用于对该点位的实时温度测量。无线测温传感器的安装方式有很多种，具体如图3所示。常用的方式是螺栓固定式、硅胶表带捆绑式、卡环式等，安装方便灵活。螺栓固定式通常在母排等平整位置进行安装,易于固定螺丝;硅胶表带捆绑式通常在不易于使用螺栓固定安装的位置进行安装;卡环式通常用于断路器动触头处的监测安装,使无线测温传感器能方便地卡在动触头上。由于高压开关柜一般用于监测断路器触头、隔离刀闸触头和进线电缆头等易发热点位，因此当无线测温传感器被安装在这些发热点处时，要求无线传感器底板和母排需要紧密接触并固定，不能出现底板翘起等现象。>
数据接收天线是通过底部的强永磁铁吸附在柜外电气小室内,安装位置灵活方便，由于高压开关柜的结构复杂,为了保证信号的稳定和强度，所以一般要求每3个监测点至少需要配置一根数据接收天线用于接收无线测温传感器的温度数据，比如:断路器上、下静触头处安装了6个无线测温传感器进行监测，那就需要2根天线用于接收数据，且要调整数据接收天线的位置使其接收到的信号较强和稳定。数据读取器是通过导轨方式安装在开关柜电气小室，并连接天线,V+/V-连接电源(DC24V-DC36V)、PE接地、DATA+/DATA-接RS485通信线到中控后台等，同时需要保证读取器上的接地点安全接地。接收天线和数据读取器的安装位点如图4所示>
后台监控系统由显示器和工控机组成,在安装实时监控软件后，能够自动接收无线测温传感器测得的实时温度数据。温度数据保存在数据库中，用户可以设定时间区间、指定监控对象进行历史温度信息的查询。同时,用户还可以在主站系统中指定某一具体的被测设备或无线测温传感器进行实时的温度信息采集。当设备温度的值或温度的变化率过上限，系统可为运行管理人员提供告警信息，以便及时或预知性的发现和排除故障，从而较大限度地保障电力设备的安全稳定运行。同时，用户可以方便地查看历史温度信息，并通过列表、曲线等多种展现形式进行展现。4安科瑞温度在线 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。Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS 485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Modbus-RTU、Modbus-TCP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。4.2应用场所适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、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。4.3系统结构>
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。>
无线测温装置系统解决了不易对高压开关柜发热部位进行温度监测的难题，其无线测温传感器能够安全、方便地安装在咼压开关柜断路器触头、隔离开关触头、电缆接头和母排连接处，完成温度实时监测，并通过数据接收天线接收无线测温传感器的温度数据,传输数据读取器进行解析，然后通过RS485通信传输给后台监控系统，为运行管理人员展现高压柜的实时运行情况,保证电网的安全可靠运行。
[5] 刘昊.无线测温装置在高压开关柜上的应用[6] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022年05版发布于 2024-01-23 10:14
目前随着全封闭式高压开关柜在10kV系统电网中的大量使用，对其可靠性也提出了更高的要求，然而在长期的运行中开关柜内部电气接头的异常发热已成为影响开关柜安全运行众多因素中常见的问题。针对目前高压设备温度监测的现状，高压电气接点温度在线监测系统解决了在常规的温度监测手段中所遇到的问题，为避免高压电气设备事故起到了很好的预警作用。
红外测温是非接触式测温方式，即利用红外线点温仪通过对全封闭式高压开关柜柜门上的巡视玻璃看窗进行测温，但由于玻璃的反射作用，造成测温误差较大，因此该测温方法是不可行的。针对此问题将玻璃看窗换成价格昂贵的红外线玻璃看窗，解决现场的测温问题，但却无法实现远传，不利于集控站实时监测。1.2 无线测温法
将无线测温探头固定在封闭柜内待测温的电气接头上，无线接收装置则放置在柜外，实现了无线实时测温，并能够进行后台监控。该测温方法的缺点是：封闭式开关柜内的运行环境十分恶劣，电磁干扰严重，由于高压开关柜各隔室除电缆室玻璃看窗外均采用金属挡板进行密封处理，降低了无线测温设备数据传输度和可靠性，测温探头内电池的无线发功率比较小，抗电磁干扰差，也会导致测温数据传输出现错误。
1.3 光纤光栅传感器该设备抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温以及信号衰减比较小、质轻、集信息传感与传输于一身等，有效解决常规检测技术中无法解决的测量难题，但是由于一个测温点的价格就高达3000元以上，因此在变电站中推广应用受到一定的制约。为解决高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场的电磁干扰环境中，实现对触头的测温及测温装置造价成本过高不易大面积推等问题，各厂家及科研机构主要针对无线测温方法中的信号传输频率、抗干扰性进行了研究，为在线测温方法的多样性提供了现实的指导意义。
超温远程报警系统从功能角度可以分成三部分：用于监测被测电气接头温度的温度采集模块、用于接收电气接头温度报警的红外接收模块、用于查看报警信息及其功能设置的显示终端模块及后台监控系统。
由温度传感器、单片机、红外发射器、电池等元器件组成。通过模块内的单片机可实现温度监测、电池电压检测以及通过与显示终端模块的对答功能，实现每一个温度采集模块ID地址的配置。温度采集模块固定在待监测的三相电缆终端接头附件的金属导电体上，在监测到电气接头的温度达到报警温度阀值时（温度阀值设为70°），启动单片机将配置的ID地址及温度数据组合后编码调制通过红外发射器进行红外数据传输。
由单片机、红外收发器、485通讯等元器件组成。可实现温度报警信号的红外数据接收，接收到的数据信号经单片机解码后通过485通讯接口传输到显示终端模块。接收模块的外壳采用磁吸设计，可方便地吸附在金属柜体的内部，确保接收的灵敏性。2.3 显示终端模块组成
显示终端模块主要由终端单片机、液晶屏、设置按键、LED显示及485通讯接口、电源、继电器等元器件组成。红外接收模块接收到的数据信号通过485通讯接口传输到显示终端模块内的单片机上去控制相应的LED灯显示，起到指明某个电气接头监测点发热的作用。同时启动继电器输出开出量用于给上位机上传报警信号。
温度采集模块的编码调制采用NEC编码传输协议，其特点：8位地址和8位命令，为提高可靠性，地址和命令都分别传输2次，第2次为反码传输。脉冲间隔调制：38kHz载波频率；每一位时间为1.12ms（0）或2.25ms（1），调制采用脉冲间隔时间调制每一位。每一个脉冲都是560uS长度的38kHz载波脉冲，占空比为1/4或1/3（约21个周期），逻辑1：2.25ms，逻辑0：1.12ms，实现高压柜内每个温度采集器模块地址的准确性。
长按温度采集模块上的按键开关3s以上，给温度传感器单片机输入高电平信号，单片机芯片采用NEC红外遥控协议调制成38kHZ载波频率输入到红外线发射器上，红外接收模块上的红外接收器接收到这个红外发射信号后，通过红外接收器内部电路对调制信号进行解调比较后输出高低电平，还原出发射端的信号波形后输送给红外接收模块内部的接收头单片机芯片，接收头单片机芯片随机产生8位2进制ID地址信号后采用NEC协议进行编码调制输出给红外发射器，温度采集模块上的红外接收器接收到这个信号后经解码输入到温度采集模块上的单片机芯片上存入这个ID地址，至此这个温度采集模块有了准确性ID地址，为显示终端识别这个温度采集模块提供了先决条件，
温度采集器模块通过硅胶绑带方式将温度传感器的感温面直接贴合固定在被测A、B、C三相电气接头上待测电气接头附近的金属导电体表面上。
红外接收模块的外壳具有磁吸功能，可吸附在高压开关柜的内壁上可方便红外接收角度的调整。
显示终端模块安装在高压柜仪表室内，由柜内电源提供工作电源，开出量端子与综合保护装置的开入量端子连接（图1）。
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。
Acrel-2000T无线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Modbus-RTU、Modbus-TCP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。
适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、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。4.3系统结构
发电厂、变配电站的高压开关柜在长期运行过程中，开关的触头、电缆接头以及与母线连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，据统计，因“过热温升”原因引起的高压开关柜运行故障，约占高压开关柜总故障率的36%，成为引发电力系统故障的主要原因之一。
由温升异常引起的高压开关柜内的短路故障，可能会造成设备局部烧毁，甚至全部报废，造成重大的人员伤亡和财产损失。因此对高压开关柜内温升重点区域进行实时温度监测，才能有效保障电力系统更加安全可靠运行。
开关柜无线测温系统由显示终端、温度监测器、无线温度传感器、监控软件等组成，系统采用先进的无线、无源传感器技术，具有更可靠、更安全、更智能等优点，是当前开关柜温度在线监测方案的最佳选择。
产品特点：1）传感器微型化设计，低功耗运行，适合所有的开关柜及电缆接头等多种部位的温度监测；
2）传感器无需电池，感应取电，感应电源采用小CT磁饱和技术由一次电流感应出电源；
4）测温原件采用耐高温、高精度热敏电阻。5）主机大功率接收天线，信号传输，无惧“柜门”；
6）宽屏触摸显示终端，显示各电缆中间头温度，开关柜触头温度，电容器温度等；报警功能，探测器报警，温度超限自动声光报警，通信中断报警等；
8）无线LORA技术，在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线倍。
无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度.如对高压开关柜中的母排接头和触电的运行温度进行监测.无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路。通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感器由于体积比较小.适合用来测量开关柜中的温度热接点，可以对开关柜中引出电缆接头，触头、母线连接点的运行温度进行测量。
目前,越来越多的电力用户开始在高压开关柜内加装温度实时监测系统,用来实时掌握高压开关柜的温度变化趋势和运行状态，做到事故隐患及时排查,并合理预留设备检修时间。然而，由于高压开关柜内部的设备组成较多，且布置结构相对复杂，其间存在有较大的电流和电压，导致开关柜内的电磁环境恶劣，现有的高压开关柜测温技术都存在着各种各样的局限性。
比较常见的测温技术包括光纤测温、红外测温和无线感应测温。光纤测温时,其内部光纤在长时间使用后会积累大量灰尘，易导致光纤沿面的放电和闪络现象，造成光纤的绝缘性能降低，并给高压开关柜的安全运行带来隐患；红外测温设备容易受到外界环境温度的干扰,始终需要依靠人工巡查来实现测量,无法实现温度的在线实时监测；无线感应测温则需要在高压开关柜内加装感应线圈,在长期运行过程中很难保证其测量的可靠性和稳定性。
而无线测温技术采用了无源无线的传感器和无线接收单元，其分别安装于高压柜内的测温点和开关柜柜外的电气小室，由于传感器本身无须电源额外供电、且不需要从电力装备上取电，因此具有明显的安全性、可靠性和可维护性。
无线测温装置系统由无线测温传感器、数据读取器、数据接收天线和后台监控系统等组成，可以方便地安装在被测点上,准确跟踪发热点的温度变化，并通过无线传输方式将数据通过接收天线发送给数据读取器,从而进行对被测点温度信息的实时采集之后通过RS485通信方式将温度信息传输到后台监控系统,在后台实时显示出被测点的温度变化，方便运行人员实时掌控全厂高压开关的运行情况。无线测温装置系统的工作原理所示。
在开关柜内触头上安装无线温度传感器，传感器为电流感应自供电型并通过射频无线频段把信号发送到无线测温装置上，无线测温装置安装在指定位置，无线接收处理各个接头的温度值。对于柜子数较多的配电室，需要再开关柜二次仪表室安装无线中继进行无线信号传输，保障传感器和接收装置之间的通讯正常。
1.无线温度传感器技术参数测温范围：-50℃~+125℃；测温精度：±1℃供电方式：CT感应取电，启动电流≥5A；安装位置：电缆接头、铜排、触头等；无线m。安装方式：无源无线 —— 温度传感器主体2 —— 合金底座，与温度探头接触
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高压开关柜无线测温技术方案取2根合金片穿过锁紧件安装孔，将合金片居中对折后锁紧件固定在折弯处；将对折后的4层合金片分别穿过硅胶垫片-传感器主体-硅胶垫片；将整体传感器环绕安装部位一圈后拉紧合金片并旋紧螺丝；合金片多余部分留取适当长度并折叠压紧。合金片安装示意过程如下：>
高压开关柜无线测温技术方案无线温度传感器安装实例如下：>
(2)安全可靠。无线测温装置不要求在被测点或相关支撑结构上进行连线，因此在传感器与接收设备之间不存在相关电气联系，从而实现了高压隔离，可以保障设备的安全运行。(3)安装过程方便灵活。传感器本体的体积较小，且与读入器之间进行数据的无线传输,因此安装过程灵活方便，不受开关柜结构和空间的影响。(4)环境适应性好。通过匹配软件的校正，可以补偿温度传感器在制作过程中的系统偏差，且传感器可在任何温度范围内工作,不会受到季节因素的影响。通常，只需在安装温度传感器时进行一次调试，之后多年内不需再进行校正。此外，沾污、积灰等情况也不会对温度传感器的准确性造成影响。(5)。无源无线的系统连接方式较大地保障了电力设备的安全运行，减少了设备的维修次数,使整个系统的安装、运维成本下降。3 无线测温装置在高压开关柜上的应用3.1系统结构图
如图2所示，整个无线测温系统共分为三层：一层:无线测温传感器采集测温位置的温度数据；二层:数据读取器通过数据接收天线,接收来自无线测温传感器发送的数据并进行相关处理;三层:站内所有数据读取器通过RS485进行串联，然后将数据读取器处理过的所有数据发送到站内交换机，之后传送到达站内测温工控机进行实时显示。
高压开关柜内的每个测温点都需要安装一个无线测温传感器，用于对该点位的实时温度测量。无线测温传感器的安装方式有很多种，具体如图3所示。常用的方式是螺栓固定式、硅胶表带捆绑式、卡环式等，安装方便灵活。螺栓固定式通常在母排等平整位置进行安装,易于固定螺丝;硅胶表带捆绑式通常在不易于使用螺栓固定安装的位置进行安装;卡环式通常用于断路器动触头处的监测安装,使无线测温传感器能方便地卡在动触头上。由于高压开关柜一般用于监测断路器触头、隔离刀闸触头和进线电缆头等易发热点位，因此当无线测温传感器被安装在这些发热点处时，要求无线传感器底板和母排需要紧密接触并固定，不能出现底板翘起等现象。
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。>
高压开关柜无线测温技术方案5结语无线测温装置系统解决了不易对高压开关柜发热部位进行温度监测的难题，其无线测温传感器能够安全、方便地安装在咼压开关柜断路器触头、隔离开关触头、电缆接头和母排连接处，完成温度实时监测，并通过数据接收天线接收无线测温传感器的温度数据,传输数据读取器进行解析，然后通过RS485通信传输给后台监控系统，为运行管理人员展现高压柜的实时运行情况,保证电网的安全可靠运行。
电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接点、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接触点发热而造成的安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、地反应设备运行状态，降低设备故障率。
电池供电型无线温度传感器：安装于断路器触头、母排、电缆搭接等发热部位，采集温度并通过无线方式传输的传感器
CT感应取电无线温度传感器：安装于断路器触头、母排、电缆搭接等发热部位，采集温度并通过无线方式传输的传感器
无线温湿度传感器：导轨安装，温度范围-30~85℃，湿度范围0~100%
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2、显示终端：U、I、P、E、F等电参量的测量，可以单独安装在高压柜内、低压抽屉柜内，采集无线温度传感器，最多可采集60个。
高压电气设备温度监测点都处于高电压、大电流、强磁场的环境中，甚至有的监测点还处在密闭的空间中，由于强电磁噪声和高压绝缘、空间的限制等问题，通常的温度测量方法无法解决这些问题而无法使用。我公司自主开发设计的无线式温度监测系统采用无线电波进行信号传输。传感器安装在高压设备上，与接收设备之间无电气连接，因此该系统从根本上解决了高压设备接点运行温度不易实时在线监测的难题。
无线式温度监测系统具有极高的可靠性和安全性，且价格相对低廉，可直接安装到每台高压开关、母线接头、户外刀闸或变压器上。系统配备标准通讯接口，可联网运行。通过上位机软件，可记录高压设备实时运行温度的数据。为高压设备的维修提供累积数据，实现了高压设备热故障预知维修。
16位数据，高位在前，如传感器为有源传感器，该值为电池电压，若为无源传感器，该值为取电整流稳压后的电压值。
报警温度默认为90℃。状态信息：0x0000表示未超温，0xFFFF表示超温，0x1111表示最高温为负温度。最高温如果为正，则为最高温，为负则为最低温。
稳定的电力供应是保障企业正常生产的基础，因此如何保证电力设备的正常运行，是企业重点关注的一个问题。温度是表征电力设备运行正常的一个重要参数，在电力设备运行的过程中，如果发生超温运行，会降低设备的性能及使用寿命，引发设备故障，影响电网的正常运行，甚至引起电气火灾，造成巨大经济损失。采集关键电力设备接点的实时温度，克服有线温度监测系统存在的诸如线路多，布线复杂，维护困难，高压隔离等方面的不足，将测温传感器与无线通信技术相结合，将物联网技术与电力自动化技术相结合，实现智能化无线测温系统方案。无线测温系统具有结构简单可靠，扩展性好，布点灵活等特点,可以结合行业深层需求及其他技术，进一步在工业配电系统推广应用。
随着我国经济建设的飞速发展,许多化工企业应运而生,化工工业是个庞大复杂的工业生产系统,而企业的稳定可靠的供配电是保障正常生产的基础。化工企业配电系统有以下几个特点：（1）可靠性要求高，化工生产具有连续性，一旦供配电系统出现问题造成生产中断，会造成原料浪费；（2）负荷较大且较平稳，化工生产装置连续性高，整个供配电系统符合比较平稳，变化小；（3）逐步扩容，化工企业生产规模的扩大、新改建工程会带来新的用电负荷；（4）大功率电机负荷较多，需要大量电机为生产活动提供动力源。化工供配电系统中大量使用中低压开关柜、电动机等电气设备，对自动化程度和连续生产的高要求,不仅对其供电可靠性越来越高,而且对钢铁工业系统内关键的配电及电动机设备的稳定可靠性也提出了更高的要求。
在工业系统中，温度是表征设备运行正常的重要参数。随着工业用电负荷的不断增长，为了避免因设备发热而导致的突发事件，温度的自动监测已经成为工业安全生产的重要环节。化工生产运行中的电气设备通常长期工作在高电压和大电流状态，设备中存在的某些缺陷会导致设备部件的异常温度升高。造成温度与接触电阻值的恶性循环，最终会导致设备不能正常工作，甚至烧毁，温度过高可能会引起燃烧、爆炸甚至设备损坏或质量事故。高压电气设备，由于故障测试手段有限，特别在开关柜内温度超限点更不易被发现。随着温升时间的延长，温度超限处将因发热而加大氧化程度，进而可能造成烧毁母线、触头、接点毁盘，并引发下游大范围供电线路或重要用电设备突然停电,造成巨大的直接和间接经济损失。近年来,传感器及物联网,设备的在线监测,及大数据分析等技术的快速发展,结合化工工业的特点及需求,新技术的研究与应用对解决此类问题提供了新的解决方案。
2应用方案及项目案例综某高分子合成公司坚持科技创新，在新环保、新材料、新能源等领域掌控了大量自主知识产权，在新型环保制冷剂、氟硅高新材料、离子膜等方面打破了多项外国技术垄断，实现了国产化替代，是格力、美的、海尔、海信、大金、三姜、长虹等国内外企业的供应商。当前，公司牢牢抓住中央供给侧结构性改革和省新旧动能转换重大机遇，紧紧围绕科技创新这条主线，着力打造“两个替代”和“智能制造”新引擎，在经济新常态下焕发出勃勃生机和活力，经营效益持续攀升。
整个工厂配电10KV系统采用单母线段进线互为备用；每段进线KVA容量设计，都能满足全厂区生产运行需求。2进线个，母联设置备自投装置。电动机回路要求单独控制，要求柜顶小母线合母、控母、装置电源需设置双小母线KV系统采用变压器分列运行，中间设置母联柜，并设置防并列连锁，母联配置备自投装置。工艺负荷二级负荷主用电源引自各母线段，备用电源引自厂区箱变。UPS、DCS、控制室主用电源引自1#变压器母线段，备用电源引自应急母线段（应急母线段设置双电源转换开关，主电源引自2#变压器母线段，备用电源引自厂区箱变630A断路器）。
本次项目针对厂区高低压配电室内的10Kv高压柜和0.4Kv低压柜内关键电气连接点进行温度监测。项目要求测温产品能长期稳定运行，并实现配电室本地温度监测及告警和远程温度的监视。经过技术对比,使用无线无源温度传感器+温度采集显示装置+温度监测系统的方案,准确的采集关键部位的温度信号
,通过控制中心的无线测温监测系统,实现温度信号的实时监测,超温部位及设备准确定位,超温报警,保证关键设备寿命及生产连续性,减少及避免潜在事故的风险。并且测温系统实现了测温信号的移动运维,不仅可以通过智能手机实时监控到关键设备的温度,并能在超温时自动发出报警信号,及时推送到具体负责人员的智能手机终端,实现高效的问题处理,很大的降低配电装置及电气设备事故风险,保证供电可靠性,生产连续性及安全生产。
ATE400无源无线温度传感器应用于高低压开关柜关键部位测温。其主要性能参数如表1所示.
ATE400无线G通信技术确保有可靠和强大的通信能力。ATE400的图片及在项目应用中的场景如图1所示。本项目每个回路配置有6个温度传感器，共计三千余只。
开关柜就地测温显示单元选用ARTM-Pn，每面高低压柜配置1台。ARTM-Pn可无线传感器的数据，传感器和显示单元之间通过数字ID进行识别，准确定位每个电气发热点的温度。测温装置嵌入式安装在高低压柜面，实时显示各点温度，并且可以根据用户设定预警、报警温度值，实现高温预警、超温告警、相间温差报警、温度突变量告警等功能，装置可存储120条带有时标的告警记录，同时告警时继电器出口可以控制声光报警器帮助用户及时发现故障，尽快分析查找设备故障原因，恢复正常供电。测温装置所有温度数据都可以通过485接口(Modbus-RTU协议)接入边缘计算网关，实现网络组网，将数据上传至无线测温系统。ARTM-Pn测温装置主要性能参数见表4，外观及项目应用中的场景如图2所示。
由于测温传感器分布区域广,数量多,测温系统架构采用以太网作为主要架构。现场的各个ATE400温度传感器通过无线传输到温度接收显示装置，温度接收显示装置通过485接口（Modbus-RTU
通信协议）将温度信号传输到各个现场的网关。网关将协议装换为Modbus-TCP
规约,并经现场的以太网交换机,通过光纤通道传输到控制中心的工作站中。测温系统云服务器也接入通信网络,将各ATE400的测温数据上传到云平台,以供智能手机的APP使用。系统网络架构如图3所示。
温度显示：就地监控主机显示配电系统内每个测温点的实时值，同时实现远程电脑WEB/手机APP远程查看数据。
温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。运行报表：查询及打印各测温点指定时间的温度数据。
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。
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。
485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Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了很大地提高。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。
适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、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。
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。
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。
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。
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。
解决了长期以来电气设备需要人工现场测温，数据存储困难等问题，大大减少了设备检修预试停电次数和时间，减轻了日常巡检的工作量。测温系统提供温度异常告警、实时设备温度采集、周期性温度监测及报表、设备状态评估等功能,能减少及避免重大因温度导致故障的发生。系统运用效果良好,大量减少了运维及管理人员的工作量,提高了检修操作的准确度。其次,随着技术的发展和其它传感器的应用,从不同角度获得关键设备及系统的数据,更客观地进行设备及系统监测,作为下步研究工作方向之一。随着社会的发展，企业生产用电的需求越来越大，电力无线测温提供一种新的测温方式，对配电系统内的设备安全稳定运行具有重要意义。
