基于无线测温系统在高压电气设备上的应用研究

更新时间： 2023-11-25 　　点击次数： 314次

摘要：随着钢铁企业的快速发展，对电力的需求也越来越大。许多供电设备需要常年运行，而一些设备，如变压器、传输电缆、高压开关等连接部件容易因发热而损坏。因此，如何对供电设备的温度进行监测，已成为钢铁企业发展中要解决的首要问题。基于此，本文探讨了无线测温系统在高压电气设备中的应用，仅供参考。

关键词：无线测温系统；高压电气；优势；温度传感器

1无线测温系统结构分析

无线测温系统就是可以自主、实时的对温度进行监控，若发现温度过高，便会给工作人员传达信息，好让工作人员可以及时的调控温度。无线测温系统由实时监测温度（温度传感器）和负责传输并显示结果的两个结构组成。其与以往常规的测温系统相比，没有具体的传输设备，优势在于利用无线的方式将信息进行传达。温度传感器所处的位置一般在电缆接头、高压开关柜、保险丝等接口处，其能够直接检测此部分的温度，之后将监测的温度结果借助无线技术传输、显示在控制分析器件中。此外，高压和低压的各自工作部分需要采用电气隔离，以保证测温系统的安全性，规避漏电等危险事件的发生。而接收信息的部分则需安置在特定的位置，并设置多个信息传导通道，以便及时接收并显现出所接收到的温度信息。此外，因为接收装置以及传导装置所涉及的种类以及数量较多，所以还能够分析处理温度有关的信息，然后利用无线网络将信息传导给工作人员，进而完成对温度的实时监控。

1.1温度传感器

温度传感器主要是将温度信号转换成电信号，可以测量电路、逻辑控制电路、供电电源等，并具备防水防尘效果，可适应长时间工作。但要注意测量期间，需要将温度传感器与待测物体表面密切接触（可采用耐高温尼龙丝或粘贴的方法），减少测量误差，并封装高温和高热缩管，以适应高温工作。此外，为了保证温度传感器的线性工作范围，应选用-55～130℃的传感器，并根据不同的工作场所、环境，合理的控制精准度和误差。

1.2无线温度检测器

目前的无线温度检测器实现了多个信息接收通道，使其可以同时显示、处理多个方位的监测数据。在检测器中，设有由工作人员预先设置的故障处理模块和阈值判定模块，一旦监测的数据与设定的阈值不符合，则会直接传输至故障处理模块。探测器将显示警告字样、高低电平、驱动报警指示灯、声音等。此外，无效温度检测仪还可以进行信息传输，将数据线或串口/并行通信芯片连接到计算机上，可以远程监控，同时分析多种工况，以便及时发现异常情况，及时处理安全隐患。

1.3实时温测软件系统

实时温测软件系统的研发，解决了人力匮乏的问题，减少了人员的工作量，并实现了实时温度测量和实时数据处理、分析，将其与无线检测系统相连，借助计算机实现显示温度、与历史数据相比较、存储数据、故障预警、设备运行状态分析等功能，以便帮助工作人员及时明确目前测温结果以及异常情况，确保各个设备正常的运转，此外，通过计算机的计算能力以及可视化能力，可以将温度的变化生动显示出来，使工作人员直观的判断出异常点，及时处理，便于维修。

2无线测温系统技术的优势及应用范围

2.1无线测温系统的技术优势

（1）无线测温系统抗干扰能力强，且具备低功耗、低成本、实时处理能力强、使用复杂度低等优势，其通信频段一般在2.3～2.5GHz区间，处于高频波段。

（2）无线测温系统中的温度传感器装有天线，不仅缩小了面积，同时还可以保证工作效率，即通讯效果，并提升了简便性，方便安装和使用，加上该测温系统采用锂电池供电，会*大限度延长寿命。

（3）无线测温系统中的传感器使用二进制编码，处理分析更为方便。

（4）无线测温系统中的温度传感器利用了无线传输技术，不再需要传统的外置数据线，降低了漏电等安全风险，提升整体工作的安全性，同时也因为不需要留置外置数据线，使得目前的无线测温系统具备较强的抗干扰能力，也不会受到振动、温度、灰尘等外界影响，提高系统的安全性和稳定性。

（5）无线测温系统中的温度传感器与计算机相连，可以利用互联网技术进行数据的分析和处理，*大限度的节省了人力，提升工作效率。

（6）信息传导方面，无线测温系统使用的是无线通信技术，操作难度小，且对能源的消耗较小，尤其是市场造价低，具有较强的经济效益。

2.2无线测温系统的适用范围

无线测温系统中采用了ZiBee技术，尤为适用于短距离通信，且随着技术的发展，使其工作范围包括：35kV以下高压开关、110kV以下地下电缆、多种接触点、继电器。并于使用过程中注意限制工作电压。

3无线测温系统应用实例

无线测温系统，作为21世纪电力行业的重要发展，自从问世以来，就在电气行业中有很广泛的应用，随着无线测温系统的不断发展和完善，其工作的效率和产生的效益，被广大企业所认可并青睐。虽然我国相比英美等发达国家脚部的趋势。

实例一：

高压开关柜即电路中的断电保护器，多应用于高压传输设备中的发电设备、变压器、大功率负载、配电器、传输线缆中，传统电气行业中，可以通过较多的设备来辅助电路控制，其中*为常见的就是对于电路断电保护系统，即在电路运转达到某种负荷或温度过高时，该系统可以自动切断电路供应，预防发生安全事故，这说明，在高压设备中，各个接口都是预先固定好的，且位置隐秘，更换困难，随着时间推移，故障发生率提升，并增加电阻，产生较多热量，形成恶性循环，降低安全性。如果采用人工测量温度的方式，无法获取实时的信息，还易因经验的差异性，忽略潜在的问题，不能及时辨别安全隐患，从而造成安全事故，因此，为了规避这一不良风险，应引入无线温度在线监测系统，如河北宣化钢铁集团一样，从而实现对变电站高压开关柜内触电和电缆接头温度的实时监测，及时发现异常情况，及时对异常温度过热的情况进行处理，保证安全性，降低安全事故的发生率。

实例二：

某化工集团备有30MW、60MW、13.5MW不同功率的发电机组，数量1～3台，作用：工厂供水、供电、供暖，由于负荷较大，且随着近几年工厂用电需求增多，电气设备不断的改造，进一步增加了用电的负荷量，从而使得该企业在多年以前检修时发现发电组接线部分因过热而产生的一定程度损坏，增加安全隐患。之后该企业投入了无线测温系统，将温度传感器系统与计算机相连接，实现了实时监测的情况，以便于工作人员及时掌握设备的实时情况，对于异常现象及时处理，及时排查安全隐患，保证该企业工厂的安全。

4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。

5系统结构