電力變壓器熱點溫度測量和計算方法綜述

范新杰

摘 要：高壓電力設備熱點溫度在線監測系統在發電廠、變電站等含有高壓電力設備的場所有廣泛的應用。本文通過分析指出了高壓電力設備熱點溫度系統的各部分結構組成和各組件功能，詳細舉例說明了給系統的使用價值，并結合供電企業的實際工作現狀，對高壓電力設備熱點溫度在線監測系統的改進提出了一些建議。

關鍵詞：高壓電力設備;熱點溫度;在線監測系統

高壓電力設備溫度的有效監測對供電企業的安全工作有重要的現實意義。當發電廠或者供電站中的高壓電力設備經過長時間的運行后，都會出現發熱嚴重的狀況，因線路老化、設備陳舊造成的發熱問題更為嚴重，如果不能對這些發熱部分進行有效的監測，很可能會造成安全事故，如火災、斷電等。目前，已有很多供電企業因不能對高壓電力設備的溫度進行實時的跟蹤監測，造成不少災難性的安全事故。因此，高壓電力設備熱點溫度在線監測系統是保障供電企業安全運行的重要防線。

一、電力設備熱點溫度監測技術現狀分析

目前，可用于電壓設備熱點溫度監測的儀器種類很少，結合現在科技發展水平，供電企業中最常用的設備熱點溫度監測方法主要有兩種：一是示溫蠟片測試法，二是電力設備熱點溫度在線監測。

1.1示溫蠟片測試

示溫蠟片測試是最原始的高壓設備熱點溫度監測方法。該方法對熱點溫度測量的具體原理是：在發熱設備上貼有著不同熔點的示溫蠟片，然后通過所貼示溫蠟片的融化程度來判斷發熱設備的具體溫度范圍。這種測量方法既不準確，又不方便，浪費大量的人力物力，目前該方法基本已經被淘汰使用。

1.2電力設備熱點溫度在線監測

隨著科學技術的進步和發展，高壓電力設備熱點監測系統現已被廣泛應用。高壓設備溫度在線監測系統的技術關鍵是解決高壓隔離問題。通常解決這個技術難題的辦法有三種：一是空間隔離，空間隔離是利用紅外光熱成像技術遠距離獲取高壓設備的溫度信息，然后將獲得的信息在計算機上進行熱成像顯示，通過這種辦法實現對高壓設備的熱點溫度在線監測。但是，這種監測方法由于監測設備昂貴無法大面積普及應用。二是利用紅外傳感器技術解決這一技術難點。通過該技術可以將設備熱源發射的紅外光源轉化為電信號，輸入到電腦中，然后通過放大器將電信號放大分析，最后以溫度的形式反映在電腦中。這種方法可以實時的對熱源進行監測，解決了高壓設備溫度不能監測的難題。三是光纖隔離。光纖隔離是現在應用比較多的一種高電壓設備溫度測量方式。該測量方法通過激光溫度傳感器對設備熱點進行溫度測量，與高電壓設備保持了一定的安全距離，符合國家電力安全施工標準，但是，由于溫度傳感器與高壓設備是通過光纖連接，容易在日常的工作中造成碰撞，所以，這種測量方法的穩定性不高。

總之，上述三種測溫方式各有優缺點，對于應該用什么樣的在線監測方法進行溫度監測，供電單位應當根據實際情況具體分析。近幾年，國內有些公司已經開始從事無線溫度在線監測系統的研究工作，這種系統運用了無線電進行高壓隔離和信號輸出，有著應用范圍廣、抗干擾能力強等諸多優點。

二、高壓電力設備熱點溫度在線監測系統

高壓電力設備熱點溫度在線監測系統主要運用了無線電波輸送技術。該系統實現高壓設備熱點溫度測量的方法是：首先，在高壓電力設備上安裝一個溫度傳感器，給傳感器可以與接收器通過無線電波進行聯系，讓非接觸高壓設備溫度測量成為可能，從源頭上解決了高壓電力設備節點溫度不容易監測的問題，也使高壓電力設備熱點溫度的遠程實時監測成為可能，更有利于供電企業工作人員的人身安全。高壓電力設備熱點溫度在線監測系統測溫準確、可靠性高、可對監測溫度實時記錄，也能通過分析得出電力設備存在的安全隱患，保障高壓電力設備安全平穩的運行。

2.1系統組成

高壓電力設備熱點溫度在線監測系統主要有以下幾部分組成：一是無線溫度采集器，二是無線溫度監測儀，三是溫度監測分析軟件。運用該系統進行溫度監測可實現本地監測和遠程監測。本地監測的方法是通過工業總線來和無線溫度監測儀進行連接，在與多個無線溫度監測儀連接成功后就形成了一個無線監測網絡，每一個無線溫度監測儀都要與一個無線溫度采集器相連接，本地監測主機可通過所接入的無線溫度采集器得到所有的溫度信息，實現溫度的遠程信息化傳輸。在供電企業總部可以安裝遠程監測總機，利用監測軟件對高壓電力設備熱點溫度進行在線監測，實時分析高壓電力設備所處的狀態，提前故障預警，保證設備的安全運行。

2.2無線溫度采集器網

監測終端電路的設計必須遵守以下三個原則：一是功耗低，二是體積小，三是可靠性高。無線溫度監測儀與系統控制中心通過總線連接，并且可以與安裝在設備上的傳感器進行無線通訊。無線溫度檢測儀的正常運行關系到整個系統的正常運行，是在線監測系統的通信關鍵。

結束語

綜上所述，隨著高壓電力設備熱點溫度在線監測系統的不斷完善，將會越來越多的受到供電企業的青睞。該在線監測系統技術優勢明顯，對于提高供電企業的工作安全有重要意義。

參考文獻

[1]劉思佳. 基于在線電流數據驅動方法的地下電纜故障預診斷的研究[D].北京交通大學，2016.

[2]陳斯雅. 智能輸變電設備狀態評估診斷專家系統和可視化監測軟件開發[D].上海交通大學，2013.

[3]劉建鋒. 基于虛擬儀器和IEC61850標準的變電站設備在線監測系統的研究[D].華中科技大學，2008.