互聯(lián)網(wǎng)配變接頭溫度監(jiān)測(cè)研發(fā)與應(yīng)用

林建斌

國(guó)網(wǎng)廈門供電公司 福建廈門 361000

本項(xiàng)目通過配變接頭溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用低壓智能型調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)是由低壓智能型調(diào)壓穩(wěn)壓裝置、智能手機(jī)App應(yīng)用終端及后臺(tái)主站構(gòu)成的含數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)控制等一體化系統(tǒng)。深化應(yīng)用國(guó)網(wǎng)廈門供電公司配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)成果，以節(jié)能改造和管理提升為抓手，綜合應(yīng)用自動(dòng)化、信息化、智能化新技術(shù)和新設(shè)備。本項(xiàng)目創(chuàng)新應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)云端分析技術(shù)，在線監(jiān)測(cè)變壓器關(guān)鍵部件的溫度，提高變壓器故障判別率，并第一時(shí)間提報(bào)，有效減低風(fēng)險(xiǎn)。在以減少人力、物力支出，確保配網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的前提下，以智能化、自動(dòng)化手段遠(yuǎn)程帶電監(jiān)測(cè)配變接頭溫度，從而極大提升了配網(wǎng)設(shè)備健康水平及低壓用戶的供電質(zhì)量[1]。

1 互聯(lián)網(wǎng)+配變接頭溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

1.1 技術(shù)分析

溫度測(cè)量方法有很多，也有多種分類，其一是接觸式，接觸測(cè)溫法在測(cè)量時(shí)需要與被測(cè)物體或介質(zhì)充分接觸，一般測(cè)量的是被測(cè)對(duì)象和傳感器的平衡溫度，在測(cè)量時(shí)會(huì)對(duì)被測(cè)溫度有一定干擾，其二是非接觸式測(cè)溫方法不需要與被測(cè)對(duì)象接觸，因而不會(huì)干擾溫度場(chǎng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性一般也很好，但是會(huì)受到被測(cè)對(duì)象表面狀態(tài)或測(cè)量介質(zhì)物性參數(shù)的影響。非接觸測(cè)溫方法主要包括輻射式測(cè)溫、光譜法測(cè)溫、激光干涉式測(cè)溫以及聲波測(cè)溫方法等，由于測(cè)量原理的多樣性，很難找到一種完全理想的分類方法。圖1給出一種從測(cè)量原理上進(jìn)行分類的方法，基本包含了目前溫度測(cè)量的基本原理，幾乎所有的溫度測(cè)量技術(shù)都是在這些原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

1.2 方案設(shè)計(jì)

變壓器溫度升高是變壓器故障的主要外在特征，尤其是在夏天，環(huán)境溫度高，變壓器故障率也隨之升高。傳統(tǒng)的方式是運(yùn)維人員使用紅外成像儀定期到現(xiàn)場(chǎng)巡檢變壓器關(guān)鍵部件的溫度，工作強(qiáng)度大，工作效率低，并且無法實(shí)時(shí)檢測(cè)。本項(xiàng)目針對(duì)該問題，研發(fā)變壓器實(shí)時(shí)在線檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得運(yùn)維人員能隨時(shí)遠(yuǎn)程獲取變壓器關(guān)鍵部件的溫度。同時(shí)，對(duì)變壓器的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行云計(jì)算追蹤，預(yù)測(cè)變壓器可能存在的問題，進(jìn)行故障預(yù)警，如下圖所示：

在其系統(tǒng)框架中，非接觸溫度傳感器選用輻射式測(cè)溫，該方法是以熱輻射定律為基礎(chǔ)的，由于實(shí)際物體往往是非黑體，因此，引入了輻射溫度、亮 度溫度和顏色溫度等表觀溫度的概念，基于以上三種表觀溫度測(cè)量方法的高溫計(jì)分別稱為全輻射高溫計(jì)、亮度式高溫計(jì)和比色式高溫計(jì)，接觸溫度傳感器選用電量式測(cè)溫，檢測(cè)的溫度數(shù)據(jù)包需要通過網(wǎng)絡(luò)通道傳輸發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行接收，傳輸過程中需要保證數(shù)據(jù)安全這一關(guān)鍵原則，本系統(tǒng)使用的GPRS方案支持中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通以及全球四頻網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)量相對(duì)較多，覆蓋面較廣，費(fèi)用相對(duì)低廉實(shí)用性強(qiáng)[4]。

溫度檢測(cè)器耐熱溫度高，滿足電力變壓器短路時(shí)短時(shí)溫度可高達(dá)350℃要求；配置4個(gè)非接觸式和4個(gè)接觸式溫度檢測(cè)器可分別監(jiān)測(cè)變壓器低壓三相繞組、出線端、鐵芯和環(huán)境溫度等；溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)、曾經(jīng)達(dá)到的最高溫度及其發(fā)生的時(shí)間，記憶斷電前最高溫度，方便遠(yuǎn)程察看；本裝置抗電磁干擾能力強(qiáng)，抗擾度實(shí)驗(yàn)等級(jí)均達(dá)3級(jí)或4級(jí)；用戶可瀏覽溫度設(shè)定值，更改溫度設(shè)定值時(shí)采用指示燈標(biāo)識(shí)，操作簡(jiǎn)單、直觀、方便，之后進(jìn)行安裝，其安裝方式如下：

2 互聯(lián)網(wǎng)+配變接頭溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 現(xiàn)狀問題

全能型供電所方案實(shí)施后，已實(shí)現(xiàn)營(yíng)配末端融合；臺(tái)區(qū)經(jīng)理受理業(yè)務(wù)及日常配電運(yùn)維工作量大，造成班組壓力繁重，從而對(duì)公變進(jìn)行人工測(cè)溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法按照規(guī)范化巡視、測(cè)溫要求，降低配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維質(zhì)量。

2.2 技術(shù)指標(biāo)

其一，溫度檢測(cè)器耐熱溫度高，滿足干式電力變壓器短路時(shí)短時(shí)溫度可高達(dá)350℃要求；

其二，溫度檢測(cè)器絕緣耐壓能滿足變壓器對(duì)地3kV.1min要求，其勿須與控制單元斷開既可進(jìn)行變壓器耐壓試驗(yàn)；

其三，溫度測(cè)器引線允許長(zhǎng)達(dá)1500米與控制單元連接，顯示溫度不失真，由于不受引線電阻變化影響，勿須進(jìn)行溫度補(bǔ)償和調(diào)校；

其四，配置4個(gè)非接觸式和4個(gè)接觸式溫度檢測(cè)器可分別監(jiān)測(cè)變壓器低壓三相繞組、出線端、鐵芯和環(huán)境溫度等；

其五，溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)、曾經(jīng)達(dá)到的最高溫度及其發(fā)生的時(shí)間，記憶斷電前最高溫度，方便遠(yuǎn)程察看；

其六，本裝置抗電磁干擾能力強(qiáng)，抗擾度實(shí)驗(yàn)等級(jí)均達(dá)3級(jí)或4級(jí)；

其七；用戶可瀏覽溫度設(shè)定值，更改溫度設(shè)定值時(shí)采用指示燈標(biāo)識(shí)，操作簡(jiǎn)單、直觀、方便。

2.3 安穩(wěn)性

配變低壓接頭測(cè)溫適用于配變套管及公變刀閘等接觸點(diǎn)，通過接觸溫度傳感器選用電量式測(cè)溫，不需現(xiàn)場(chǎng)手工測(cè)溫實(shí)現(xiàn)APP、網(wǎng)頁(yè)、短信等界面遙測(cè)溫度，人機(jī)界面友好操作方便，溫度參數(shù)全數(shù)字可調(diào)直觀使用方便；將全面提升電壓合格率及線損率，有效的合理安排停電計(jì)劃及減少運(yùn)維人員的工作量，改善供電的電壓質(zhì)量，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，由于變壓器長(zhǎng)期在線運(yùn)行，受外部熱、電及其他因素影響，不可避免發(fā)生各種故障。變壓器一旦出現(xiàn)故障，最先表現(xiàn)出溫度異常。因此，變壓器溫度是表現(xiàn)變壓器可靠性的最主要因素，為了避免變壓器出現(xiàn)大規(guī)模故障，需要對(duì)變壓器定期檢查，并借助互聯(lián)網(wǎng)+配變接頭溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢查，進(jìn)而保障變壓器的正常運(yùn)行。