智能化变电站10kV高压开关柜在线测温技术研究

李欣

前言

本文在对智能化变电站设备的构成进行分析的基础上，又充分了解智能化变电站设备的运行模式的前提下，对10kv高压开关柜在线测温技术进行了简要的研究，在此基础上，得出10kv高压开关柜在进行在线温度测量的过程中，所能够提供的相关测温技术，同时本文还对相关的10kV高压开关柜在线测温技术的应用优点以及应用缺点进行了详细的对比描述，从而可以更好的将在线测温技术应用到智能化变电站10kV高压开关柜中。希望本文的研究能够为相关的人员提供一定的参考。

在10kv配电网中，直接对其进行电气配备的电气设备就是10kV高压开关柜，其在长期工作的过程中，需要承担大量的高负荷电流，受到高负荷电流的影响，加之10kV高压开关柜的各部分接头出现松动现象等，就会使得10kV高压开关柜中的电阻增大，电阻的增大就会引发10kV高压开关柜内部热量的上升，从而对其内部会造成严重的损害，因此，需要采取有效的在线测温技术，对10kV高压开关柜内部的温度进行合理的控制，只有这样才能够保障10kV高压开关柜可以正常的运行。

1.10kV高压开关柜在线测温的特点

1.1非接触式的测温技术难以满足要求

就目前我国的10kv配电网中，应用最多的开关柜就是XGN开关柜和KYN开关柜。这两种开关柜都是由隔离开关、断路器以及电缆头等构成，开关柜中很容易堆积一些油污或者是杂质，这些油污和杂质会严重影响到开关柜的正常运行，因此，要对注意对这两种电气设备内部的杂质和油污进行有效的清理，并且要控制其内部的湿度，防止因为潮气对其造成运行上的影响。在如今的XGN开关柜中，通常会在导电的部位设置相应的绝缘热缩包封，也就是说，在XGN开关柜内部，需要进行测温的部位都被绝缘层所包裹，由于该条件的限制，使得相关的检测人员无法在外部对设备的内部进行温度检测。

1.2测温装置需要进行高压绝缘

在10kV高压开关柜正常运行的状况下，其额定电压值为10kv，而外部测温装置无法对其内部进行有效的温度检测，因此，需要采用在线测温技术，在电气设备的内部需要检测的温度点上，装设上相应的温度检测设备，而相应的温度检测信号的接收装置需要安置在开关柜的外部或者是开关柜上，而無论是安置在外部还是在柜上，都需要采取有效的措施，对测温装置与接收装置进行有效的高压阻隔，但是值得注意的是，要注意在进行测温装置安装的过程中，避免对开关柜内部的电气元件造成损害，就上述几个点上来看，测温装置的高压绝缘设定会对在线测温技术发展产生极大的影响，因此，因此，需要相关的人员来着重解决这种问题。

1.3不能够影响到开关柜内部原有电气元件的性能

在10kV高压开关柜内部本身就设置有一些相应的电气元件，这些电气元件都有自身的运行原理，更具有自身的操作属性，这些电气设备需要根据实际的运行操作需要，来选择不同的操作方式。从这一点上来说，要想使得在线测温装置能够正常的工作，就需要在对其安装的过程中，不能够对开关柜内原有的电气设备元件造成影响，要保障开关柜内部的原有电气元件能够正常的应用，其性能可以正常的发挥，这对10kV高压开关柜的整体运行质量都有着明显的影响作用。

1.4要能适应开关柜内部恶劣的工作环境

就我国目前设置的10kV高压开关柜来说，其内部结构通常采用的都是全封闭式的结构，开关柜内部与外部之前处于一种隔离的状态，在开关柜的内部，空气流通状况不佳，而且开关柜内部的温度也相对较高，其在工作中所要承担的电流负荷量也较大，变电站还会对其造成严重的电磁干扰，在这种恶劣的环境下，要想能够充分的发挥出在线测温技术的实际应用效果，就需要采取有效的措施对在线测温技术进行抗干扰能力的提升，同时还要对其负荷能力进行提升，这样就能够有效保障在线测温数据的完整性和真实性。

2.10kV高压开关柜在线测温技术研究现状

2.1红外测温法

红外测温法是一种典型的非直接接触测量方法。目前红外测温仪现场使用十分方便，还具有拍照和自动寻找最高温度点等扩展功能，在电力行业应用非常广泛。但对于10kV开关柜而言，由于红外光路会受到开关柜内部元件及绝缘体的遮挡，难以准确测量被测元件的温度值，也无法对其进行校正，因此通用性较差，只能用于早期10kV开关柜温度的监测，而不能用于目前广为使用的全封闭式金属开关柜。

2.2无线测温法

无线测温法是一种新型的测温方法，它一般由分散式测温装置、温度信息接收装置以及数据处理系统3部分组成。其中，分散式测温装置直接安装于各个测温点，而温度信息接收装置的放置地点与开关柜之间要有一定的距离，两者之间通过无线传输的方式进行通信，从而实现了高压的隔离与绝缘。然而，此种方法也存在一定的问题。最为关键的一点就是分散式测温装置工作稳定性问题，由于该装置的电源一般为电流感应式电源，其能量大小随电力负荷的变化而改变，在电力负荷曲线变化很大的情况下，其能量也会有很大幅度的改变，这样就会造成测温装置时常出现供电不足的现象。

2.3光纤测温法

光纤测温技术作为一种新兴的测温技术，具有十分广阔的应用前景。其最大特点就是可以对开关柜内部电气元件进行“零距离”的温度监测。由于光纤的特性，其既不会受到复杂电磁环境的影响，也不会对开关柜内部原有电气元件的特性造成影响，具有在高电压、强辐射和腐蚀以及强电磁干扰等恶劣环境下不间断连续测温的优异性能，这是其他测温技术所无法比拟的，因此十分适合10kv高压开关柜的温度测量。

3.测温技术比较

表1为10kV高压开关柜各种测温技术优缺点的对比。

表1 测温技术对比

4.结语

综上所述，10kV高压开关柜在线测温技术在实际的应用中，具有一定的优势，但是其在应用中也需要注意较多方面的问题，只有这样才能够有效保障10kV高压开关柜可以正常的运行。智能化变电站中，并没有相关的值守人员，在这种情况下，要想使得10kV高压开关柜可以顺利的运行，就要不断的将先进的技术应用到10kV高压开关柜管理中，采用合理的检修技术对智能化变电站设备进行检修，这样能够在一定程度上推动10kV高压开关柜在线测温技术的发展，保障10kV高压开关柜运行的质量。