YR-CW無線測溫裝置

一　高壓設備溫度監測的必要性

電力系統正向著大電網高可靠性、高自動化水平的方向迅猛發展。對電網運行自動化、智能化的監控水平已成為國內外高度重視的關鍵問題。隨著社會用電量的日益增加，承載著大負荷輸送任務的高壓電氣設備如變壓器、互感器、高壓開關柜、室外刀閘等電力負載也在迅速增加。電網中眾多高壓電氣設備本身、設備之間的聯接點是電力輸送的薄弱環節，這個薄弱環節的實質問題就是聯接點發熱。隨著負荷的增大，導致聯接點發熱并形成惡性循環：溫升、膨脹、收縮、氧化、電阻增大、再度升溫直至釀成事故。因此，電力系統不惜人力、財力，采取多種措施監測高壓聯接點的溫升。據國家電力安全事故通報統計，我國每年僅發生在電站的電力事故，40%是由高壓電氣設備過熱所致。因此監測高壓設備聯接點溫升是杜絕此類事故發生的關鍵，實現溫度在線監測是保證高壓設備安全運行的重要手段。

二　為什么采用無線測溫系統測量高壓設備的溫度

長期以來，高壓設備的聯接點運行溫度很難實時在線監測，這是因為這些部位都具有裸露高壓，還有的是密閉空間，通常的溫度測量方法因無法解決高壓絕緣問題而無法使用。YR-CW無線溫度監測系統采用無線電波進行信號傳輸，傳感器安裝在高壓設備上，與接收設備之間無電氣聯系，因此該系統從根本上解決了高壓設備接點運行溫度不易實時在線監測的難題。

YR-CW無線溫度監測系統具有極高的可靠性和安全性。相對低廉的價格，使得該系統可以安裝到每臺高壓開關、母線接頭、室外刀閘或變壓器上，系統配備標準通訊接口，可聯網運行，通過上位計算機，可記錄高壓設備實時運行溫度的數據，并提供嚴格的溫升變化率報警機制，為高壓設備的維修提供累積數據依據，實現了高壓設備熱故障的預知維修。

絕緣和抗電磁干擾在電力系統特別是在高壓輸電系統監測中，是經常碰到的極其關鍵的問題。在當前的電力系統向著500kV以上超高壓、大負荷發展中，高壓供電設備的運行溫度實時監測尤為重要，無線溫度傳感技術已成為其優良的解決方案。

三 YR-CW無線測溫系統的優勢

YR-CW無線系統是專門設計用于高壓帶電體的運行溫度實時監測，該系統采用前沿的ZigBee組網技術設計，國內首次研制，實現了高壓帶電體溫度遠距離遙測。本產品密封性能良好，室內外均可安全使用。系統具有低功耗、等電位測量、數據無線傳輸、精度高、響應速度快、操作靈活、組網方便等優勢。

3-1  YR-CW技術特點

1. 采用2.4G頻段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）頻段。

2. 直接序列擴頻（DSSS），抗干擾能力更強。

3. 采用ZigBee技術，符合IEEE802.15.4標準。

4. 溫度傳感器采用LTCC內置天線，體積小。

5. 極低的傳感器耗電，電池壽命：＞5年。

6. 高達65535個無線傳感器編址。

7. 自動傳感器識別，無連線，安裝簡便。

8. 傳輸距離：小于300米。

用于高壓設備接點運行溫度監測的技術主要有紅外測溫、光纖測溫和無線測溫，下面對三種測溫技術進行比較：

3-2 無線測溫與光纖測溫的比較

光纖溫度傳感器采用光導纖維傳輸溫度信號，光導纖維具有優異的絕緣性能，能夠隔離開關柜內的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關柜內的高壓觸點上，準確測量高壓觸點的運行溫度，實現開關柜觸點運行溫度的在線監測。然而，用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染，將導致光纖沿面放電。這使得光纖測溫系統用于室外開關設備的測溫應用受到限制。

無線測溫系統采用電磁波傳輸信號，傳感器直接安裝在高壓設備上，溫度測量準確，可以徹底解決電氣絕緣問題，無線測溫系統的特點是不受氣候環境的影響，可以測量室內外任何高壓帶電體有溫度事故隱患點的溫度。

3-3 無線測溫與紅外測溫的比較

紅外測溫為非接觸式測溫，但極易受環境灰塵及周圍的電磁場影響，因為高壓設備一般環境灰塵比較大，當紅外測溫頭被灰塵遮蓋后，溫度測量值急劇變化，常常正常的溫度突然顯示幾百度，進而報警。

另外開關柜內的空間非常狹小，無法安裝紅外測溫探頭（因為探頭必須與被測物體保持一定的安全距離，并需要正對被測物體的表面），而無線測溫系統卻不受開關柜體結構的限制。

四　高壓開關柜射頻無線測溫系統結構

通過連續監測高壓開關柜內觸點或電纜接頭的運行溫度，可確定觸點和接頭處的過熱程度，當發生超溫或溫度變化率越限時，系統能夠及時發出預警指示。實現這一功能，采用YR-CW無線測溫系統來解決。

YR-CW系統采用一臺中心監測計算機，通過RS485工業總線，連接YR-CW無線式溫度監測儀，每臺YR-CW都具有一個RS485接口，在無中繼器的情況下，多達128個YR-CW無線式溫度監測儀可組成一個無線遙測網絡，每臺YR-CW無線式溫度監測儀相當于一個無線接入點，它可接入6-18只無線溫度傳感器（戶外空曠地域可以接入32到64只），系統的中心計算機在線監測所有YR-CW無線式溫度監測儀所測量的溫度，下圖顯示了無線溫度遙測網絡的組成。