一種新的隔離開關測溫方式設想

陳志宏

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720007

摘要：隔離開關是高壓配電網中重要的設備，其正常運行需要及時發現并排除故障或缺陷，發熱是隔離開關的主要缺陷之一。根據運行經驗，隔離開關發熱原因具有多樣化的特點，導致發熱高頻化且難以預測。發熱故障對運行中的隔離開關危害極大，未及時處理可能會威脅電網的可靠性。紅外測溫技術是目前應用廣泛的識別發熱的手段，但在成本有限的前提下難以及時發現發熱現象，本文結合河源供電局運維人員最新職工技術創新成果，探討全新的隔離開關溫度監測模式。

關鍵詞：隔離開關；發熱；紅外測溫；職工技術創新

1 隔離開關發熱的原因

以下是近年來河源供電局變電管理所管轄變電站隔離開關缺陷統計：

可以看到，發熱占隔離開關缺陷的絕大多數。隔離開關溫度過高，導致其金屬材料在高溫下發生退火軟化，絕緣性能降低，會降低其使用壽命，機械強度降低，最終降低其使用壽命。嚴重時會導致短路現象發生，威脅電網運行。

根據運行經驗，隔離開關可能因為下列原因導致發熱：

連接部分接觸不良；安裝工藝不佳；環境溫度過高；隔離開關通過電流超過額定值；環境污染；電弧侵蝕。

可以看出，因其誘因多而復雜，隔離開關發熱缺陷出現的幾率較高，為了避免隔離開關長期過熱運行帶來的電網穩定風險，及時發現發熱缺陷極為重要。

2 紅外測溫技術的目的與局限

紅外測溫技術可以在不停電的情況下對電氣設備絕緣故障進行檢測和診斷，能提前發現包括發熱在內的電氣設備異常，將設備事故消滅在萌芽狀態，保證電網的安全運行。紅外測溫作業已經作為運維策略的一部分。運維人員定期對設備進行預防性維護，多次成功發現溫度異常的設備。隔離開關的溫度異常缺陷（見表1）多是通過這種方式發現。

無人值守站的測溫頻次較為固化，在發現缺陷上有較大偶然性，針對不同運行狀況、不同負載強度的各類設備只能采用增加測溫頻次的辦法，增加運維人員工作負擔，且無法保證在第一時間發現發熱隱患，無形中增加了發熱缺陷進一步發展，進而危害電網穩定運行的風險。為發現溫度變化規律，運行人員在較長時間內多次測溫，客觀上沒有及時確認缺陷，增加了缺陷進一步發展的風險。跟蹤發熱缺陷，成了運維中亟待解決的難題。

3 一種自主設計制作的測溫儀器

為了實現長期連續測溫，2016年，河源供電局運維人員通過職工技術創新活動，自主設計制作了一款變電站太陽能紅外測溫實時監控裝置，并獲得2017年廣東電網有限責任公司職工技術創新大賽三等獎。

3.1 設備的功能

這是一個能夠對單點連續測溫的裝置，不僅具備實時傳輸、上位機實時監控的功能，而且搭建了測溫監控數據庫，能夠直接輸出各時段測溫數據表單，為總結目標節點發熱規律與特性提供連續性測溫數據支撐。現階段此裝置已經完成了移動測溫功能、最強太陽能自動追蹤功能、自動防雨功能的擴展功能設計，并已全部形成專利。

3.2 設備結構框架

設備分為能量模塊、測溫模塊、數據采集模塊3大模塊。

其中能量模塊由太陽能板、蓄電池、太陽能控制器構成，同時我們采用了并聯獨立回路的設計對重要部件供電。

測溫模塊是由紅外測溫傳感器、cpu控制器、語音模塊構成，其中我們創新性加入的語音模塊除了有簡單的告警功能之外，還是之后將要講解的擴展功能中自動防雨罩的語音控制接口。

數據采集模塊主要由無線發射器、接收器，和上位機后臺APP構成，目前我們的上位機后臺APP不僅可以顯示實時的監控曲線，同時還能將歷史數據以每分鐘60個點形成表單輸出。

3.3 一種新的運維策略設想

針對疑似發熱或檢修后投運設備，可在現場架設這臺裝置，進行實時測溫并在后臺監控機甚至調度端獲取溫度信息。

全站設置實時測溫裝置的設想早已出現，但由于投資及維護成本極大，短期內難以實現。靈活地使用移動式實時測溫裝置，對疑似發熱點、可能發熱點有效測量，或在保供電等特殊運維時對重要設備實施監控，作為當前普遍施行的測溫作業方式的補充。

4 結語

變電站太陽能紅外測溫實時監控裝置不僅可以解決發熱故障難以及時發現的問題，也可以預防發熱故障的出現，在現實中是可行的。相信在設備巡視及維護時，靈活運用測溫的方式，可以進一步保障設備供電的可靠性和安全性。

參考文獻：

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