描述
武汉斯宾科电气设备有限公司
Wuhan SPICON Electrical Equipment Co., Ltd.
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砷化镓/稀土测温协助配电设备安全渡夏

浏览: 作者: 来源: 时间:2022-04-11 分类:
光纤光栅光纤光栅测温系统测温系统采用紫外光在光纤中写入光栅,利用光栅受温度调制波采用紫外光在光纤中写入光栅,利用光栅受温度调制波长发生变化的原理,通过解析波长变化信息获得温度信息

目前经常使用的柜内接头温度监视方法主要有在接头粘贴测温蜡片 、 手摸柜门感知柜

内温度 、 通过异常气味发现设备过热 、 通过异常音响发现设备过热等。

⚫ 粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法, 它是 在母 线 排接头和开关触点的表面涂

一层随温度变化而改变颜色的材料 (如感温腊 ),通过观察其颜色变化来大致确定

温度范围。这种方法准确度低、可读性差, 用在封闭柜内有很大局限性,大部分

接头通过柜门的观察窗看不到,只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况,

所得数据滞后,起不到温度实时报警功能 对预防事故作用不大。

⚫ 手摸柜门的方法可大 概判断温度有无异常,但是这种方法具有很大的随意性与偶

然性,而且由于个人感觉的差异,相同情况也会有不同判断。

⚫ 过热接头 常伴随 异常气味或者异常声音,特别是连接电流互感器的接头发热时,

可以发出强烈的异常气味,工作人员可根据气味的来源作出进一步的判断。

以上几种方法可以

感官上 大概判断开关柜内有无接头发热故障,但不科学、不严谨。

为有效防范开关柜因温升引发的停电/火灾事故,近几年市场上出现了多种不同类型的测温产品,主要有以下几种方式:

⚫ 红外热成像仪:是一种非接触式测量手段,需人工操作,无法实现不间断在线测量,感测的是待测物体表面的辐射热能值,无法透过柜门测量内部设备,因开关柜运行时为密封状态,导致红外热成像方式仅测量的为柜体表面温度,无法测量关键“热点”温度。

⚫ 红外测量仪 是一种非接触式测量手段 人工操作时,操作人员定时手持仪器对

准母 线 排接头和高压开关触点进行测量 ;实时在线监测时,为 绕过光学遮挡 施

工过程 繁琐;且 这种方法 易受湿度、气候、背景辐射、大气扰动、污染、振动等因素干扰,测温精度差。

⚫ 无线测温系统 是一种接触式测量手段,采用热电偶、热电阻 、半导体栅格感

温,通过 绝缘 封装 直接安装到开关柜内的高压触点上, 利用无线通讯方式 实现温

度信息的传输 主要表现为以下几种方案:

◼ 电池供电无线测温系统 采用电池供电的方式解决供电问题,所用电池理论计算可用时限约为5-6年,而实际应用中由于环境因素,约2-3年需更换一

次,更换时需停止开关开关柜的运行柜的运行。产品体积大,难以放置到理想测温位置点处(如动静触头),常安装于母线排上,通过算法模拟触头温度信息,测量误差大,难以直接、实时、真实监测开关柜温度信息。封装结构中存在电池,使得其测温范围有限。

◼ CTCT取电取电无线测温系统无线测温系统::采用从高压侧感应取电的方式解决供电问题,受供电电源影响大。产品体积大,采用套筒的方式虽可安装于动静触头,但影响了开关柜产品的散热能力,减少了电气间隙,降低了开关柜的绝缘性能。从本质上是改变了开关柜产品的散热、绝缘和抗压指标,降低了原有设备的电压等级和安全特性。绝缘封装结构使得其难以直接监测触头温度信息,需通过算法模拟获得,测量误差大。

◼ 无线无线无源无源测温系统测温系统::采用采用晶体材料表面波频率与传感器温度相关的原理,通过将射频信号发射到压电材料的表面,然后将受到温度调制的反射波再转回电信号而获取温度数据。该技术虽不需电源供电,但整体性能受环境影响大,测温精度差,其国外产品价格昂贵,国内产品性能不完善。

上述无线测温方式均存在抗电磁干扰能力差,在密闭金属封闭空间状态下尤显突出。测温速度慢,测温精度差,温度数据传输丢失和错误率高(约为30%)等问题,总体难以满足安全可靠的要求。

⚫ 光纤光纤测温系统测温系统::是一种接触式测量手段,光纤光纤因其绝缘性能好、耐高耐高电压、电压、耐耐强强磁场、磁场、耐耐大电流大电流、抗腐蚀、抗电磁干扰、抗腐蚀、抗电磁干扰、、可远距离传输、不受干扰等特性,逐步成为强电磁环境下温度监测的首选,主要表现为以下几种方案:

◼ 分布式测温系统:采用光纤中的非线性拉曼效应,实现沿光纤方向温度信息的探测。其存在空间分辨率的概念,为定位需要将5米光纤盘成一个盘来安装,体积大,安装过程复杂且存在隐患,本质上降低了原有设备的电压等级和安全特性;测量周期长、价格昂贵、施工和调试过程繁琐。

◼ 光纤光栅光纤光栅测温系统测温系统::采用紫外光在光纤中写入光栅,利用光栅受温度调制波采用紫外光在光纤中写入光栅,利用光栅受温度调制波长发生变化的原理,通过解析波长变化信息获得温度信息。其存在长发生变化的原理,通过解析波长变化信息获得温度信息。其存在传感器尺寸较大、光栅存在长期高温状态下的退敏问题,可靠性待验证、价格昂贵等问题,且仅能构建仅能构建温度监测系统,不能温度监测系统,不能实现单面柜体实现单面柜体配置,施工和调试过程配置,施工和调试过程较繁琐较繁琐。。

⚫ 荧光荧光测温系统:测温系统:

利用

利用特种荧光物质的余辉时间与特种荧光物质的余辉时间与温度温度相关的原理相关的原理,通过,通过余辉时间余辉时间获得温度信息获得温度信息,该项,该项技术已被验证可用于超高压(技术已被验证可用于超高压(750750KVKV)变压器)变压器绕组绕组温度的监测温度的监测。。传感器尺寸小、长期可靠性高、价格适中、不仅能仅能能能实现单面柜体实现单面柜体配置,配置,亦可亦可构建构建温度监测系统,施工和调试过程温度监测系统,施工和调试过程方方便快捷便快捷。。