[实用新型]一种高压开关柜的温度在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在线监控系统，特别是一种高压开关柜的温度在线监测系统。

背景技术

高压开关柜用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，高压开关柜按作电压等级在3.6kV～550kV的电器产品，高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。其对使用环境的有较高的要求，如周围空气温度的上限不超过+40℃；周围空气温度24h的平均值不超过+35℃；周围空气温度的下限不低于-5℃或-25℃。各种元器件大多是A级绝缘，它们在长期运行时的极限允许温升为65℃。开关柜内的高温，使低压电器在运行中的内部热量难以向外散发，所以经过一定时间因绝缘老化而烧坏；塑料绝缘导线也将会受热老化击穿；开关柜内的电子产品如剩余电流动作保护器、电子型计量表，在高温下运行时就会严重影响到产品的使用寿命，还会影响到保护器性能的稳定性和动作的可靠性以及计量的准确性；在高温下运行的无功补偿电容器、熔断器也会缩短寿命；开关柜在室外运行，它不但受到阳光的直接照射产生高温，同时运行中自身也会产生热量，所以在盛夏高温季节，柜体内的温度将会达到+60℃以上，这时的温度大大超过了这些电器《国标》中规定的环境温度，因而会引起开关柜的故障。

就目前的技术现状而言，对高压开关柜的监测大都基于人工巡检，用手持式红外测温仪获得开关柜内的温度数据，但是由于开关柜内的结构越来越复杂，元件遮挡的影响使得红外测温仪往往无法获得精准的温度数据；同时人工操作中的失误不可能完全避免，且巡检时间间隔相对于故障发展时间来说也过长。电力系统中对电力设备的检修正在由故障检修、预防性检修向状态检修过度，作为输配电系统中广泛运用的高压开关柜，对其实施状态检修是非常必要的。因此，研究开发一种新型高精度、更可靠的高压开关柜在线监测及故障诊断系统，对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供的一种高压开关柜的温度在线监测系统，可以高精度、高可靠性、廉价的进行在线监测及故障诊断，可为高压开关柜由故障检修、预防性检修过渡到状态检修提供有效手段，从而提高高压开关柜的运行水平，降低事故率，保障变电站的安全可靠运行。

本实用新型的技术方案是：一种高压开关柜的温度在线监测系统，包括：

红外传感器，用来检测开关触头温度，判断开关接触状态；

数字温度传感器，用于对柜内空间温度场的测量；

数据采集器，采集红外传感器和数字温度传感器的信号，再转换为温度值；

通讯控制器，将数据采集器采集的数据进行组网通讯把温度数据上传，一方面与数据采集器组网通讯，巡回收集各数据采集器信号，另一方面向监控中心总机连续发送各开关柜温度数据。

监控中心总机，对多台高压开关柜的实时温度进行横向比较，以及对某一开关柜的温度监测值进行纵向比较，智能诊断高压开关柜，对开关柜内部部件进行状态评估和电寿命预测，从而对变电站运行提出指导，为电力调度提供参考，对有可能发生的故障作出预警；

协议转换器，用于将数据转换之后，实现监控中心总机与变电站的数据连接；

其中的红外传感器、数字温度传感器分别与数据采集器相连，数据采集器与通讯控制器、监控中心总机、协议转换器依次相连。

进一步的，所述红外传感器、数字温度传感器和数据采集器设置分布在高压开关柜的内部；

进一步的，所述数字温度传感器设置分布在高压开关柜内，分前后三层布置，每层五个，安装在矩形高压开关柜的四个角和中心点，完成柜内空间温度场的测量；

进一步的，所述通讯控制器采用RS485总线方式与系统相连；

进一步的，所述协议转换器采用RS9794型号；

进一步的，所述监控中心总机包括智能诊断模块、数据库模块、通信模块、人机界面模块，其中的人机界面模块包括报警显示装置；

进一步的，所述监控中心总机通过协议转换器与变电站的数据采集与监视控制系统SCADA进行通讯连接。

采用本系统对温度的监测方法包括以下步骤：

1)监控中心总机通过红外传感器和数字温度传感器获得多台高压开关柜运行状态的温度参数，进行在线监测；