開(kāi)關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，2.4G Zegbee技術(shù)
一 高壓設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)的必要性
發(fā)電廠、變電站的高壓開(kāi)關(guān)柜、母線接頭、室外刀閘開(kāi)關(guān)等重要的設(shè)備。在*運(yùn)行過(guò)程中,開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)和母線連接等部位因老化或接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度無(wú)法監(jiān)測(cè)，由此zui終導(dǎo)致事故發(fā)生。
近年來(lái)，在電廠和變電站已發(fā)生多起開(kāi)關(guān)過(guò)熱事故，造成火災(zāi)和大面積的停電事故，解決開(kāi)關(guān)過(guò)熱問(wèn)題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)溫度在線監(jiān)測(cè)是保證高壓設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。
二 為什么采用無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)量高壓設(shè)備的溫度
*以來(lái)，高壓設(shè)備的接頭運(yùn)行溫度很難監(jiān)測(cè)，這是因?yàn)檫@些部位都具有裸露高壓，通常的溫度測(cè)量方法因無(wú)法解決高壓絕緣問(wèn)題而不能使用。ST4000無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用無(wú)線電波進(jìn)行信號(hào)傳輸，傳感器安裝在高壓設(shè)備上，與接收設(shè)備之間無(wú)電氣，因此該系統(tǒng)從根本上解決了高壓設(shè)備接點(diǎn)運(yùn)行溫度不易監(jiān)測(cè)的難題。
ST4000無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有*的可靠性和安全性。相對(duì)低廉的價(jià)格，使得該系統(tǒng)可以安裝到每臺(tái)高壓開(kāi)關(guān)及母線接頭上，系統(tǒng)配備標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，可聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，通過(guò)上位計(jì)算機(jī)，可記錄開(kāi)高壓設(shè)備運(yùn)行溫度的數(shù)據(jù)，為高壓設(shè)備的維修提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備故障的預(yù)知維修。
絕緣和抗電磁干擾在電力系統(tǒng)特別是在高壓輸電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中，是經(jīng)常碰到的極其關(guān)鍵的問(wèn)題。在當(dāng)前的電力系統(tǒng)向著500kV以上超高壓、大容量發(fā)展中，高壓供電設(shè)備的運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)尤為重要，光纖溫度傳感技術(shù)已成為其*解決方案。
三 ST4000無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
ST4000無(wú)線系統(tǒng)是專門設(shè)計(jì)用于高壓帶電體的運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)非接觸溫度測(cè)量。系統(tǒng)包括無(wú)線溫度傳感器和無(wú)線接入設(shè)備構(gòu)成。能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的溫度測(cè)量。
3-1 ST4000技術(shù)特點(diǎn)
1. 采用2.4G頻段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）頻段。
2. 直接序列擴(kuò)頻（DSSS），抗*力更強(qiáng)。
3. 采用ZigBee技術(shù)，符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。
4. 溫度傳感器采用LTCC內(nèi)置天線，體積zui小。
5. 極低的傳感器耗電，電池壽命：>5年。
6. 高達(dá)65535個(gè)無(wú)線傳感器編址。
7. 自動(dòng)傳感器識(shí)別，無(wú)連線，安裝簡(jiǎn)便。
用于高壓設(shè)備接點(diǎn)運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)的技術(shù)主要有紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫和無(wú)線測(cè)溫，下面對(duì)三種測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行比較：
3-2 無(wú)線測(cè)溫與光纖測(cè)溫的比較
光纖溫度傳感器采用光導(dǎo)纖維傳輸溫度信號(hào)，光導(dǎo)纖維具有優(yōu)異的絕緣性能，能夠隔離開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的高壓觸點(diǎn)上，準(zhǔn)確測(cè)量高壓觸點(diǎn)的運(yùn)行溫度，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜觸點(diǎn)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)。然而，用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染，將導(dǎo)致光纖沿面放電。這使得光纖測(cè)溫系統(tǒng)用于室外開(kāi)關(guān)設(shè)備的測(cè)溫應(yīng)用受到限制。
無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)采用電磁波傳輸信號(hào)，傳感器直接安裝在高壓設(shè)備上，溫度測(cè)量準(zhǔn)確，可以解決電氣絕緣問(wèn)題，無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的特點(diǎn)是不受氣候環(huán)境的影響，可以測(cè)量室外開(kāi)關(guān)和母線接點(diǎn)的溫度。
3-3 無(wú)線測(cè)溫與紅外測(cè)溫的比較
紅外測(cè)溫為非接觸式測(cè)溫，易受環(huán)境及周圍的電磁場(chǎng)干擾，另外開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的空間非常狹小，無(wú)法安裝紅外測(cè)溫探頭（因?yàn)樘筋^必須與被測(cè)物體保持一定的安全距離，并需要正對(duì)被測(cè)物體的表面），而無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)卻不受開(kāi)關(guān)柜體結(jié)構(gòu)的限制。
四 高壓開(kāi)關(guān)柜射頻無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)觸點(diǎn)或電纜接頭的運(yùn)行溫度，可確定觸點(diǎn)和接頭處的過(guò)熱程度，當(dāng)發(fā)生超溫時(shí)，系統(tǒng)能夠發(fā)出報(bào)警指示。實(shí)現(xiàn)這一功能，采用ST4000無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)是*的解決方案。
ST4000系統(tǒng)采用一臺(tái)中心監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，通過(guò)RS485工業(yè)總線，連接ST4000無(wú)線式溫度監(jiān)測(cè)儀，每臺(tái)ST4000都具有一個(gè)RS485接口，在無(wú)中繼器的情況下，多達(dá)128個(gè)ST4000無(wú)線式溫度監(jiān)測(cè)儀可組成一個(gè)無(wú)線測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，每臺(tái)ST4000無(wú)線式溫度監(jiān)測(cè)儀相當(dāng)于一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)，它可接入9只無(wú)線溫度傳感器，系統(tǒng)的中心計(jì)算機(jī)在線監(jiān)測(cè)所有ST4000無(wú)線式溫度監(jiān)測(cè)儀所測(cè)量的溫度，
