本文對五一橋水電站高壓開關(guān)柜封閉設(shè)備系統(tǒng)的測溫系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),。分析表明,，五一橋水電站高壓開關(guān)柜內(nèi)測溫系統(tǒng)存在能效低,、可靠性差等缺點(diǎn),。此外,，在實(shí)際運(yùn)行過程中,，多次出現(xiàn)測溫不準(zhǔn)確,，運(yùn)行不可靠等情況,。為此，筆者對五一橋水電站高壓開關(guān)柜測溫系統(tǒng)提出了改造意見,。通過合理選擇配置測溫系統(tǒng),，利用無線測溫技術(shù)改進(jìn)原本不合理的測溫系統(tǒng)。

電力設(shè)備在正常工作時(shí)都會產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象,，高壓開關(guān)柜設(shè)備的連接處發(fā)熱現(xiàn)象會更加明顯,，尤其在環(huán)境溫度升高的條件下，此種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重,，長期如此會加速電力設(shè)備的老化速度,，引起電力設(shè)備的絕緣性能和工作穩(wěn)定性下降，可能引起重大的電力事故,，造成難以彌補(bǔ)的人員傷害或重大的經(jīng)濟(jì)損失,。以往的電力設(shè)備的溫度檢測僅僅是靠工作人員定期完成的，費(fèi)時(shí)費(fèi)力,，工作效率極低,，利用紅外線測溫儀設(shè)備無法對正在運(yùn)行的封閉式高壓設(shè)備進(jìn)行溫度監(jiān)控，導(dǎo)致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛藏的隱患,，有些電力設(shè)備的接頭位于隱蔽之處,，不便觸及與測量，這又給運(yùn)行人員帶來了極大的不便,。為了解決上述問題,，電力設(shè)備的無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)在電站的運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生,。

1溫度監(jiān)測必要性

水電站發(fā)生高壓設(shè)備因過熱而引起火災(zāi)， 導(dǎo)致設(shè)備損壞而被迫停機(jī),，短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn),，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。引起設(shè)備過熱和火災(zāi)發(fā)生的直接原因是接觸電阻過大,，長期運(yùn)行造成的接觸面過熱,、燒穿絕緣等。高壓開關(guān)柜通常要能承受高達(dá)到4000A的工作電流,，設(shè)備在長期運(yùn)行過程中,，開關(guān)的觸點(diǎn)和母線的連接點(diǎn)因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱并形成惡性循環(huán)，開關(guān)柜內(nèi)有裸露高壓,，空間封閉狹小,，無法進(jìn)行人工巡查測溫。傳統(tǒng)的測溫系統(tǒng)依靠運(yùn)行人員定期的監(jiān)測與測量才能得出,，傳統(tǒng)的電力設(shè)備溫度的監(jiān)測耗費(fèi)大量的人力物力,，由于人的局限性，所測得的數(shù)據(jù)存在不確定誤差,，甚至?xí)霈F(xiàn)錯(cuò)誤,，而且潛在的故障威脅不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并作出應(yīng)有的處理，致使出現(xiàn)不必要的人員傷亡和財(cái)力的損失,。

2封閉式高壓開關(guān)柜溫度升高原因分析

高低壓開關(guān)柜采用封閉式結(jié)構(gòu),，散熱效果差，熱積累大,，并長期處于高電壓,、大電注和滿負(fù)荷運(yùn)行，其結(jié)果造成熱量集結(jié)加劇,，溫升直接危害電氣設(shè)備的電氣絕緣,。全封閉高壓開關(guān)柜，在設(shè)備長期運(yùn)行過程中,，開關(guān)柜中的觸點(diǎn)和母線排連接處等部位因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱,，而這些發(fā)熱部位的溫度無法監(jiān)測，由此最終導(dǎo)致火災(zāi)事故,。近年來,，在電廠已發(fā)生多起開關(guān)柜過熱事故,，造成火災(zāi)和大面積的停電事故,，解決開關(guān)柜過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵。

五一橋水電站高壓開關(guān)柜電氣設(shè)備工作現(xiàn)狀

五一橋水電站地處四川省甘孜州九龍縣高海拔地區(qū),，晝夜溫差較大,，尤其在夏季,，白天氣溫較高，站內(nèi)共擁有11套10.5kV高壓開關(guān)柜電氣設(shè)備,。由于自身的封閉式構(gòu)造,，使得電氣設(shè)備本體溫度較高，尤其高壓開關(guān)柜的構(gòu)造與安裝位置特殊,，柜體背面與墻體緊密相連,，無法使柜內(nèi)空氣流通達(dá)到電氣設(shè)備散熱的效果

五一橋水電站目前針對電氣設(shè)備溫度的監(jiān)測手段與存在的問題

目前五一橋水電站還采用傳統(tǒng)的測溫手段，共采取以下方式進(jìn)行各電氣設(shè)備的溫度監(jiān)視：

（1）日常運(yùn)行人員巡檢,、點(diǎn)檢與專業(yè)人員的重點(diǎn)巡檢,；

（2）按照定期工作利用紅外線測溫儀進(jìn)行測溫。

五一橋水電站溫度監(jiān)視存在的問題：

（1）高壓開關(guān)柜為封閉式結(jié)構(gòu),，無法進(jìn)行人工巡查測溫,，紅外線測溫儀通過觀察窗進(jìn)行測溫，其數(shù)值不準(zhǔn)確,；

（2）人工巡查測溫具有間斷性,，無法及時(shí)觀察到電氣設(shè)備溫度的實(shí)時(shí)情況。

以上存在的問題導(dǎo)致不能及時(shí)準(zhǔn)確的了解電氣設(shè)備運(yùn)行狀況,，易發(fā)生不必要的電氣事故,。

優(yōu)化方案

采用無線測溫系統(tǒng)，結(jié)合五一橋水電站實(shí)際情況,，仔細(xì)斟酌,，綜合比較，優(yōu)化電站的測溫系統(tǒng)：

首先針對高壓開關(guān)柜內(nèi)電氣設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化,，五一橋水電站共有11套10.5kV開關(guān)柜,，對柜內(nèi)觸頭進(jìn)行安裝無線溫度傳感器（A、B,、C三相靜觸頭安裝傳感器,，共計(jì)33個(gè)），具體位置如圖3 10.5kVI段,、圖4 10.5kV II段和圖5 10.5kV III段（注： 為安裝無線測溫元件位置）,。

測溫通訊終端安裝在中控室上位機(jī)監(jiān)控配電柜內(nèi)，采用導(dǎo)軌式安裝,，溫度監(jiān)測預(yù)警工作站軟件安裝在工業(yè)電視監(jiān)控電腦內(nèi),。通訊終端負(fù)責(zé)接收各無線溫度傳感器發(fā)出的溫度數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)線,，將數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)工業(yè)電視監(jiān)控電腦,，通過監(jiān)測預(yù)警工作站進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

該系統(tǒng)具有如下使用特點(diǎn)：

（1）準(zhǔn)確,，可靠地監(jiān)測各觸點(diǎn)溫度,，現(xiàn)場溫度和報(bào)警信息實(shí)時(shí)傳輸至電站監(jiān)測系統(tǒng),；

（2）可根據(jù)監(jiān)測部位不同，對各傳感器的報(bào)警值進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置,；

（3）監(jiān)測點(diǎn)與接收設(shè)備之間無直接聯(lián)系,，無絕緣問題，不受日光或其他光照影響,；

（4）免維護(hù)安裝,，簡便安全，一次完成,，無需任何其他操作,；

（5）多種報(bào)警模式選擇，便于及時(shí)采取措施,，減少直接跳閘停電,，防范于未然，減少直接跳閘停電損失,；

（6）記錄功能,，可對故障點(diǎn)現(xiàn)象描述和處理過程提供錄入功能，方便后期進(jìn)行事故分析,；

優(yōu)化原則

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),，并考慮到系統(tǒng)投資的長期效益，對高壓開關(guān)柜測溫系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),，設(shè)計(jì)原則如下：

（1）實(shí)用性：設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮系統(tǒng)的實(shí)用性,，滿足正常運(yùn)行需要。

（2）可靠性：系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟高科技技術(shù),，讀數(shù)準(zhǔn)確,，可靠性高。

（3）先進(jìn)性：無線測溫系統(tǒng)采用無線傳輸,，減少了封閉式開關(guān)柜的布線需要,，節(jié)省了人力物力，達(dá)到了優(yōu)化目的,。

結(jié)語

實(shí)施該優(yōu)化方案后,，改變了傳統(tǒng)的測溫手段，運(yùn)行人員能夠在中控室上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓開關(guān)柜內(nèi)電氣設(shè)備的實(shí)際溫度,，在日常工作中對溫升曲線進(jìn)行分析,，及時(shí)掌握電氣設(shè)備運(yùn)行工況，做好事故預(yù)想,，并且為電氣設(shè)備運(yùn)行提供溫度數(shù)據(jù),，對溫度升高等不良現(xiàn)象能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，避免事故擴(kuò)大化,，造成不必要的損失,。