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无源供电无线测温在线监测系统研究应用摘要针对开关柜等发热设备的监测传统的测温方式在绝缘性能、安装方式、可靠性和稳定性方面不能满足现场实际使用需求造成了设备监测缺乏相应的技术手段以及实施成本较高等问题。本文针对无源供电无线测温在线监测系统进行了研究和开发提出了一种基于声表面波技术的测温技术在变电站进行了实践和应用。关键词设备检测；无线测温；变电站中图分类号TP39文献标识码A文章编号1674-6708（2015）138-0118-010引言电力系统设备在长期的运行中往往容易产生老化或过热现象这些现象如果没有及时发现和解决可能会造成严重的事故。而对于变电站设备的维护和监控往往由于地理位置偏远管理人员不能面面俱到巡检和维护的难度较大。因此通过自动化来实现远程监控和预警系统就变得十分必要也成了管理人员的重要手段。传统的测温方式在绝缘性能、安装方式、可靠性稳定性以及实施成本上存在各种各样的问题。无源供电无线测温在线监测系统提出了一种基于声表面波（SAW）的全新的测温技术。1系统建设的意义通过无源供电无线测温在线监测系统的应用将实现以下应用功能。1）实现设备运行温度实时监测。无源供电无线测温在线监测系统为有效消除电网因开关柜因过热带来的安全运行隐患提供了有效的技术手段解除由此造成经济危害和社会损失的可能。2）辅助实现设备的状态检修。传统的检修模式对于设备故障的维护往往是通过定期的巡检来发现和解决特别是对于偏远地区的维护时间和周期较长往往不能及时解决。通过建立在线监测系统可以对设备的状态进行实施监控和预警更新了变电站的设备的维护模式将更加有效的保障设备安全稳定运行。3）为科学调度提供参考依据。建立温度与负荷的关联分析模型根据负荷情况预测温度变化趋势为负荷控制提供决策依据。电力设备的状况可能会对整个电网的情况造成较大影响并且能反映出电网的运行情况和负荷等。因此对电力设备状况的研究和监控将有助于电力系统的整体运行和辅助决策。2系统实现2.1系统组成在线监测系统主要由温度传感器、温度采集器、测温主控终端和监控应用系统组成。温度采集器的作用是进行变电站设备刀闸、开关等接触点的温度采集温度采集器根据需要布置在多个点位上。温度传感器将多个开关柜的多个点采集到的温度数据进行汇总并将数据通过无线网络传输到测温主控终端在测温主控终端上再通过监控应用系统进行数据的存储、统计、分析和预警等应用。2.2温度传感器温度传感器是通过声表面波原理在设备表面接受到信号后利用材料的物理特性将信号转换成电信号。通过安装在设备表面的温度采集器进行温度数据的采集和温度传感器的反射波的接收可以获得连续的、稳定的实时温度数据为下一步的数据分析提供原始数据。2.3温度采集器温度采集器和温度传感器是对应的温度采集器负责发射射频信号温度传感器通过无线通信负责处理该信号并上传到主控终端。温度采集器的发射频率为428～439MHz发射信号为单频信号不同的频率代表不同的信号。信号接收后通过信号的放大、滤波等处理后转换成可以识别的电信号从而获得温度参数。2.4测温主控终端测温主控终端是无源供电无线测温在线监测系统的核心设备主控终端是对采集到的数据的后期处理包括数据存储、数据分析和数据统计、温度告警、数据转发、参数设置及协议转换。下行通过CAN总线或无线方式与温度采集器连接获得所连接传感器的温度信息。根据设定的参数分析温度信息以确定是否产生告警信息；上行与主站系统的通讯采用RS485接口并按照一定的规约以实现数据的传输。2.5监控应用系统监测系统的应用包括系统的设备参数设定、温度信息的获取和数据的分析应用和系统预警等。这些功能往往可以作为嵌入电力系统自动化系统中作为一个模块作为应用也可以作为一套独立的系统用于温度的监测和预警。这些功能都将对多台电力设备的状况监测一体化有助于设备管理人员了解分析状况保证设备的正常运作。2.6系统功能设计1）温度显示。对于设备各点的温度实时显示温度的发展趋势和曲线查看分析历史记录该显示可以通过电力系统SCADA系统中实现也可以通过主控终端外接的显示屏幕显示。2）报警功能。报警功能是通过测温主控终端的设定按照现场管理需求对温度界限、绝对值等进行管理在温度超过设定值进行预警预警的方式包括主控终端蜂鸣预警、指示灯闪烁预警和短信息预警等。3）设备参数设定。设备参数的设定包括对传感器温度校准、预警温度设定、发射和接受信号的频率设定以及系统时间等功能。