[发明专利]高压设备电缆头温度在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线监测高压设备电缆头温升情况，进而对高压设备电缆头热故障进行诊断，保障电力系统的安全运行。

背景技术

为了保证电力系统的安全运行，电力系统热故障诊断受到人们的普遍重视，高压母线在过负荷运行或高压开关的触头接触不良时，因接触电阻变大，在负载电流流过时会产生发热现象，此发热现象引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故，造成重大经济损失。

在采用电力电缆输电的供电系统中，据电力行业的权威数据分析，全充气全绝缘的开关柜90％的故障是由于进出线电缆连接处出的问题，大多是现场人员由于没有严格按照电缆的操作规范进行安装，安装好的电缆，无法直接判断连接处是否连接好，若安装不可靠，会造成安装处接触电阻增加，运行时，接触部分温升超出国家规定的允许范围，使得电缆终端产生绝缘老化，破坏了绝缘能力，造成单相接地故障或相间短路的事故，因此，检测和监视高压设备电缆接头的温度，提前发现和排除热故障隐患，对电力系统的安全可靠运行具有非常重要的意义。

但是高压充气开关柜和高压电缆分支箱等电力设备，其输出电缆一般采用绝缘套管和肘型、T型插头等电缆附件连接而成，连接时如果由于安装等问题引起接触电阻过大，连接点的导电体会发热，由于绝缘体内部的铜导体处于高电压端，其发热状况又不能采用传统的接触或非接触的温度传感器来进行检测，给电缆接头温度在线监测带来困难，为此，本发明采用通过测量电缆头表面温度而根据内外温度梯度的关系间接测量电缆头内部温度的方法，即在每个电缆头附件发热部位的外表层捆扎上一个带保温隔热的专用传感器安装带，使温度传感器紧贴在电缆头附件的表层，温度传感器罩壳内填充保温材料，使发热点传导到电缆头附件表层的局部温度能够保持，同时在电缆头附近放置一个环境温度传感器，通过测量电缆附件保温点和环境温度的差值得到预先由实验测定的补偿数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过测量电缆头外部温度来和周围环境温度来间接测量电缆头内部温度，进而对电缆接头热故障进行诊断，保障电力系统的安全运行的装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高压设备电缆头温度在线监测装置，包括A相测温单元、B相测温单元、C相测温单元、环境温度传感器、数据采集器、外部电源电路和接口电路。

A相测温单元、B相测温单元和C相测温单元分别固定在对应相的高压设备电缆头上。

A相测温单元、B相测温单元和C相测温单元分别包括温度传感器、保温材料和固定扎带；温度传感器放在保温材料内部，温度传感器和保温材料由固定扎带固定在高压设备电缆头上，通过测量高压设备电缆头外部温度来间接测量高压设备电缆头内部，实现高压设备电缆头温度的在线监测。

外部电源电路可以为太阳能电池供电，也可以电池供电，也可以CT耦合取电供电，也可以交流电源供电。

接口电路，可以是485接口，也可以是232接口。

高压设备电缆头温度在线监测采用通过测量电缆头表面温度而根据内外温度梯度的关系间接测量电缆头内部温度的方法，即在每个电缆头附件发热部位的外表层捆扎上一个带保温隔热的专用传感器安装带，即A相测温单元、B相测温单元和C相测温单元，使温度传感器紧贴在电缆头附件的表层，温度传感器罩壳内填充保温材料，使发热点传导到电缆头附件表层的局部温度能够保持，同时在电缆头附近放置一个环境温度传感器，通过测量电缆附件保温点和环境温度的差值得到预先由实验测定的补偿数据。

数据采集器，包括微处理器、按键电路、显示电路、和电源转换电路；A相测温度单元传感器、B相测温度单元传感器、C相测温度单元传感器和环境温度传感器分别与微处理器的A/D端连接。

本发明具有积极的效果：(1)本发明的高压设备电缆头温度在线监测装置中，采用通过测量电缆头表面温度而根据内外温度梯度的关系间接测量电缆头内部温度的方法，即在每个电缆头附件发热部位的外表层捆扎上一个带保温隔热的专用传感器安装带，即A相测温单元、B相测温单元和C相测温单元，使温度传感器紧贴在电缆头附件的表层，温度传感器罩壳内填充保温材料，使发热点传导到电缆头附件表层的局部温度能够保持，同时在电缆头附近放置一个环境温度传感器，通过测量电缆附件保温点和环境温度的差值得到预先由实验测定的补偿数据。(2)本发明的高压设备电缆头温度在线监测装置外部电源可以为太阳能电池供电，也可以电池供电，也可以CT耦合取电供电，也可以交流电源供电。(3)本发明的高压设备电缆头温度在线监测装置，温度数据可以通过接口电路通过GPRS和458传到数据中心。

附图说明