开关柜温度检测系统.docx
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开关柜温度检测系统
开关柜温度检测系统调查报告
为了解市场上无源无线，有源无线，红外开关柜温度检测系统的特性与价格特进行此次调查！
以下是此次调查的结果：
1.高压开关柜实行温度在线监测的必要性：
高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。
现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。
随着电网的发展和设备技术的提高，10，35kV系统开关柜在电网中已大量使用。
而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题，由于开关柜体的密闭性，在一些负荷较重的地区，存在开关柜的温升超标问题。
开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。
目前，对电力系统内部使用的开关柜，严格遵守设备采购程序及技术政策，确保入网的开关柜都通过型式试验，尤其对温升的要求比较严格。
运行中，负荷通常都不会到达开关柜的设计满容量，开关柜的温升问题应该不会很突出，但是实际情况并不尽然。
开关柜内部实际温升情况，尤其是母排连接等部位，通常总是比型式试验测出的数据高。
2.高压开关柜温度过高的几点原因：
（1）试验测得数据通常在试验室完成，持续时间不长，一般不超过8h，不具备温升累积效应，不能等同于长期运行并持续发热的设备。
（2）不同金属的膨胀效应不同。
钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。
实践证明，当接头处的运行工作温度超过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触外表位置错开，形成微小空隙而氧化。
当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触。
每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。
〔3〕连接部位紧固螺栓压力不当。
部分安装或检修人员在导体连接上认为连接螺栓拧得愈紧愈好，其实不然。
特别是铝质母线，弹性系数小，当螺母的压力到达某个临界压力值时，假设材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大，从而影响导体接触效果。
（4）选用的导体材料电导率不满足要求，多数属于导体原材料纯度不够。
（5）现场的其它因素，比方可能存在安装检修工艺不当，如母线在加工、连接、安装过程中，对母线接触外表处理不到位、不平整、不光滑、没有涂专用电力脂等，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。
现代社会对电能的依赖性极高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。
做为目前普遍使用的小车式开关柜由于断路器与开关柜之间采用插头联接，当小车与开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良，接触电阻增大，出现触头温升过高，甚至烧毁停电，这些现象在大电流开关柜如进线柜上尤为突出，且影响极大。
电力系统高压设备在长期运行过程中常出现外表氧化腐蚀、紧固螺栓松动,触点和母线排连接处老化等问题,造成设备过热甚至出现严重事故.而开关柜内有裸露高压,空间封闭狭小,无法进行人工巡查测温,传统的测温方式都无法有效地解决这个问题.无线测温系统是将温度传感器安装到开关柜内的带电接头触点上,在线测量该点温度后,以无线方式将数据上传,集中显示,并实现超温报警.还可与电力自动化系统连接,用户在远端监视设备温度运行状态,系统发现设备温度异常,自动远程报警,以便及时消除事故隐患.为防止此类事故的发生，开发一种能即时监测触头温升的装置显得非常迫切（国外已有个别公司开发了这类产品）。
4.技术特点分析
实时监测高压开关柜内接点的运行温度,可确定触点接头处的过热程度,当发生超温时,系统就会发出报警指示。
温度传感器被安装到开关柜内的带电触头上,测温通信终端负责收集开关柜内所安装的温度传感探头的温度数据,并将所收集的数据通过MODBUS总线网络传到上位管理机,通过上位电脑中的软件对所接收到的温度数据进行分析,发现超过警戒的温度或探头故障则即时报警。
采用先进的数字化及无线传输技术,独特的绝缘性能,使用方便经济。
无线传感器内部经过特殊工艺处理,温度参数变化通过无线传输方式到测温通信终端。
接收到的温度信号准确可靠。
无论是安装、运行、维修都会高度安全、可靠。
不会对一次设备产生任何干扰和影响。
标准化设计,可方便扩展与其它系统互连,费用低廉,安装灵活。
从温度信息采集到数据处理、显示、通信自成系统,可与电力系统综合自动化系统相连接,也可和电力系统的局域网、广域网相连接,融入电力自动化综合控制系统。
一、调查对象的优势
北京斯拓高科开关柜无线测温系统，2.4GZegbee技术
ST4000有源无线测温系统的优势
ST4000无线系统是专门设计用于高压带电体的运行温度监测，实现非接触温度测量。
系统包括无线温度传感器和无线接入设备构成。
能实现网络化的温度测量。
ST4000技术特点
1.直接序列扩频〔DSSS〕，抗干扰能力更强。
2.采用ZigBee技术，符合IEEE802.15.4标准。
3.温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小。
4.极低的传感器耗电，电池寿命：
>5年。
5.高达65535个无线传感器编址。
6.自动传感器识别，无连线，安装简便。
ST4000开关柜无线测温系统的技术优势
项目
RF-sensor无线测温系统
其它厂家产品
无线电频率
2.4G免申请ISM频段。
433M,915M免申请频段
无线标准
采用IEEE802.15.4国际通讯标准，标准经过严格测试，可靠性高。
厂家自己设计，可靠性差。
无线调制方式
直序扩频DSSS调制方式，同频段设备之间不受干扰，长期运行稳定，主要应由于军事、航天、科学研究和工业领域。
载波FSK，同频设备易受干扰，主要用于无线对讲机、无限门铃、遥控玩具等民用领域。
系统测点规模
直序扩频调制方式决定了在密集安装几百点的传感器时，系统可以稳定工作。
当传感器点数较多时，通讯信道会阻塞，造成系统瘫痪。
传感器尺寸
业内最小的尺寸：
5.6cmx2.9cmx1.8cm，适合开关柜内的狭小空间。
体积较大，不好安装。
传感器安装
传感器质量轻，采用耐温300度的硅胶粘结，外加尼龙扎带捆扎。
安装材料无金属部分，不破坏高压开关内的安全距离。
质量较重，常用金属卡子安装，可能使开关柜内的安全距离不能满足要求。
系统组网方式
系统采用无线路由技术，可实现多种测量方式：
既可采用单台仪表接入所有的无线传感器，也可采用多台仪表构成蜂窝网络，以提高系统的可靠性。
只采用一个接收仪表
无线接入点的监测仪表
采用通信专用DSP信号处理器，大于50MIPS的处理速度，保证了能够处理大量传感器的无线请求，LCD显示屏能够显示更多的信息，仪表既可盘装又可壁挂。
一般采用单片机和数码管显示。
测量参数
有温度传感器、湿度传感器、露点传感器。
只有温度传感器
局域网的连接
有无线网关，不需要电脑。
需要电脑才能连接局域网
价格1000元
江苏声立传感技术
无源无线开关柜测温系统，型号WTS-SG-1的产品优势
1.无线方式不影响高压绝缘，防止有线方式“爬电”的隐患，安全性极高。
2.可靠性高。
传感器完全无源，不带电池，防止了电池高温爆炸和化学泄漏等隐患。
3.安装简单。
无源温度传感器体积小，与读取器之间数据无线传输，安装方便灵活，不受设备结构和空间影响。
4.测温实时性好。
在线测温，可随时检测设备温度变化。
5.维护方便。
传感器完全无源，不需定期更换电池，使用寿命。
价格1800元
山东方维监测科技
无源无线开关柜测温系统，型号NT1000的产品优势
1.安全性：
无线式传输、独立安装，有效防止爬电影响，不降低电气设备的安全性能。
2.稳定性：
高品质传感器元件及抗干扰壳体设计和先进的程序编码器校验功能，保障了传感器在复杂环境中稳定可靠运行。
3.准确性：
采用高精度数字式温度传感器，接触式测温，十分接近发热点，可快速准确的监测到温度点变化。
4.灵活性：
体积小巧，安装简单、组网灵活，有线或无线均可，便于监控点数量的增加。
5.易用性:
基于优良操作平台，采用模块化设计，并预留相应接口，利于扩展及与各系统连接，保证未来的适应性。
6.低功耗：
低功耗设计，在保证正常测温的情况下，延长传感器的使用寿命。
价格暂无
保定市屹高电气
无源无线开关柜测温系统，型号YGPWT-2000的产品优势
1.双电源模式，功能更加完善
提供两种取电模式：
第一种是通过触臂或母排上流过的一次电流进行感应取电；第二种是通过手持巡检仪提供的射频信号进行取电。
这两种取电方式的组合提供了更加完美的功能，为设备的质量检测、系统设置、安装，巡检、软件升级等提供便利。
2.超强取电性能，无工作盲点
断路器触头或开关柜母排上只要有2~3A一次电流就可以让取电模块正常工作。
3.采用喉箍式结构，安装更方便
无源无线测温模块尺寸小，安装方便，适用于各种尺寸的触头壁和母排，可以安装在触头臂套管内侧或外侧，可以安装在母排各种位置，有更多的选择，安装更加方便快捷。
可以根据触头臂或母排上感应电流的大小自动调整发送周期，数据发送频率更智能化，大于等于1秒可以任意设定。
5.感应能量小，稳定性高
模块内部从一次电流感应到的功率从3A的0.08mW到1000A时的0.12W，由于本身感应到的功率小，不需要通过保护电路去消耗多少能量，更加稳定。
6.屏蔽结构设计，抗干扰性好
内部硬件设计上，增加了屏蔽罩和保护电路，可以轻松的应对群脉冲和浪涌带来的干扰，手持供电设计，设置和维护更加方便。
喉箍式无源无线采用的是双电源设计，不仅可以感应取电，还可以在断电的情况下用手持巡检仪进行射频供电，可以直接对监测模块进行实时设置和软件升级，这样对于后期维护可以更加方便。
7.新合金材料应用，自产热小
无线测温模块，采用特殊的软磁合金材料，产热很小，在10000A的大电流下对监测点没有任何影响，不同于传统硅钢片，取的能量很高，发热很严重，会加重监测点的温度。
1.1、无源传感器技术参数
适用范围
动触头、高压母排、搭接点等部位
工作电源
自感应供电、射频供电
感应取电范围
10000A
测温方式
接触式探头测温
测温范围
-55~300℃，短时400℃
通讯方式
433M无线通讯
发射功率
≤10mW
通讯周期
≥1秒，时间可设
外壳材质
耐高温绝缘材质
外形尺寸
61*33*14mm
安装固定材料
特殊材质的软合金和相同耐压等级的热缩套管
2. 2、汇聚终端技术参数
工作电源
220VAC
工作环境
温度-40~85℃、湿度≤95%RH
通讯方式
RS-485〔CAN、无线、以太网需定制〕
通讯协议
Modbus协议
〔其他自定义协议需修改〕
整机功耗
≤2W
输出接口
3路无源报警输出，同时配备温控和湿控输出
开孔尺寸
110mmX110mm
价格500-1000左右
杭州翰松电器
开关柜红外测温系统，型号HS330的产品优势
电气接点测温装置最多可以在线监测12个点位的的温度〔温升〕，通过无线传输，在主机的屏幕上实时显示，由主机对这些监测点的温度进行实时监控。
当任何一个监测点的温度超过设定温度后会输出三个级别报警提示〔指示灯、显示值闪烁及三组无源继电器输出〕；电气接点测温装置提供RS485接口，MODBUS通讯协议，可以上传环境温湿度、各监测点的温度和电池电量等信息。
电气接点测温装置采用图形中文菜单界面，操作简单直观，并有报警记录查询功能。
电气接点测温装置包括：
显示主机、无线温度传感器、环境温湿度传感器〔可选〕。
价格：
1800元
北京盛世同升科技发展
无源无线开关柜测温系统，型号SAW-RFID的产品优势
有源无线开关柜测温系统，型号HWW-100的产品优势
无源无线开关柜测温系统
RFID无线无源测温系统是我公司自主研发监测开关柜内部触点温度的产品。
采用先进的声外表波射频识别〔RFID〕技术实现温度传感和无线识别功能，具有良好的绝缘性和抗电磁干扰性，是目前测量高压开关柜内部触点〔如断路器动静触头，母线排连接点等〕运行温度的最正确解决方案，可有效防止电力开关柜由于老化、触点氧化、内部故障、过负荷等所引发的过温甚至烧毁等事故的发生
产品特点：
无线无源免维护：
传感器标签为一次成型器材，使用寿命长。
标签与采集器无线连接，实现了高压隔离。
传感器标签无需电池驱动，不但减少维护成本，而且防止电池爆炸带来的安全隐患。
环境适应性好：
可稳定工作于高温、高压、强电磁等恶劣的工况环境，防暴，安全，可靠。
实时监控：
实时监控开关柜内各触点的当前温度，并记录历史数据和生成变化曲线。
每个传感器可单独设置告警温度，当绝对温度或温升超过上限值时，将产生过温告警。
有源无线开关柜测温系统
温度监测系统采用分布式结构，主要由测温传感器、温度监测主机、监测中心三大部分组成。
将测温传感器附着在监测点上，比方在开关柜接头附件的母排或者电缆接头上，经过数字处理后通过无线通讯方式按照一定的周期将数据传送到监测主机，监测主机安装在开关柜的仪表室面板上。
温度可通过监测主机的液晶显示温度。
也可以根据现场实际情况通过标准的接口，比方工业RS485总线方式、光缆方式、GPRS组网方式等上传到监测中心软件平台上。
监测中心软件可实现温度数据实时显示，历史数据分析，历史曲线显示等功能。
同时可实现多种方式，多等级报警功能，可设置声光报警，也可通过GPRS短信直接发送到管理人员上。
产品特点：
测温传感器工作在高电压、强电磁场的环境下，因此在设计上已充分考虑到保障电力高压设备的安全可靠运行，和传感器的稳定工作以及无线信号的可靠传输。
测温传感器采用进口高温锂电池供电，因此应用了低功耗技术，最大程度的提高了传感器的使用寿命。
温度监测系统具备信号强电监测功能，方便系统的安装调试和及时维护。
温度监测系统具备多种通讯组网方案，监测主机可通过485工业总线、光纤传输、GPRS传输等方式上传数据到监测中心软件上。
无源无线传感器350一支，测温主机1800一台
有源无线的传感器330一支，测温主机1800一台
杭州苏诺电气
无源无线开关柜测温系统，型号SunSys2000 的产品优势
产品特点：
免更换电池的专利供电技术
SN-GY无源温度传感直接安装在高压设备上，其专利技术无须外接电池供电，没有更换电池及电池本身爆炸、化学泄露等困扰；不会因电池没电而需要停电的情况。
免维护长寿命设计
由于供电可靠性要求的不断提高，停电间歇越来越长，这要求配套的监测装置工作时间也相应提高。
采用免维护长寿命设计，设计寿命长达10年以上。
建立维修依据,实现“状态检修”目标
通过对隐患点温度实时、持续、准确的掌握设备运行状态下的健康程度，可以预测、预知设备老化，从而降低设备事故率，减少停电检修的盲目性，为设备维护提供科学的依据，实现“状态检修”目标。
全天候24小时，杜绝人为疏忽
中高压开关柜目前都为密封状态，运行状态下进行人工巡检几乎不可能，因此，柜内设备的运行状态的信息就成为监测盲区。
不能及时发现故障并预警，造成损失。
节省了人力成本
运行状态下,传统人工巡检通常采用每小时巡检,人力成本很大,而且人为误差大,自动化程度低.
我们提供运行设备的在线监测，降低人力成本，自动化程度高, 杜绝人为疏忽，符合“无人职守变电站”目标
系统特点：
最快速的准确预警
测量速度快，1秒钟内可以完成温度数据采集与传输，1s的响应时间充分将火灾隐患消灭在萌芽阶段。
测量准确、安全性好
测温准确性到达±0.1℃；不受电磁干扰，传感器不含电池，无爆炸化学泄露等安全隐患。
实时监控，在线评估
隐患点温度实时采集、分析、存储、在线评估设备运行的状况。
价格1500元
西安英诺威电气
iSTM智能无线测温系统
可一年365天实时监测设备的运行温度，让您运行无忧
可对母线，断路器触头，电缆所有相关的热点同时检测，明擦秋毫
最多可达12个温度传感器
支持RS485接口MODUS通讯协议或多种协议
无线测温传感器彻底无源，直接绑定到母排上即实现测温，安装简便
iSTM4000功能强大，一台测温总控主机可以同时显示多达15台开关柜的测温信息
福绿克测试仪器〔上海〕
雷泰MP150高速线扫描红外测温仪
雷泰MP150高速红外扫描测温仪专为满足工业生产环境所设计，能精确测量快速移动目标的温度并实时显示热图像。
MP150旋转的光学系统在90度的视场内，能在一条扫描线上测量最多至1024个点的温度数据，其扫描速度提高到150Hz，即每秒150线的速率。
MP150内置高速的、功能强大的微处理器可以迅速精确计算出每个测量点的实际温度。
此外，MP150扫描测温仪还带有空气吹扫和水冷接口、三种模拟量输出，两种数字通讯方式。
更为重要的是，MP150还自带以太网TCP/IP通讯接口并内置线激光瞄准器。
用户在安装时可以选择RS485或以太网通讯方式与扫描仪直接连接，不需要像使用其他品牌的红外测温仪那样需要使用控制器或连接箱。
内置的线激光瞄准器，通过激光指示扫描仪的瞄准线，便于扫描仪高速采集数据。
MP150线扫描测温仪可同一个独立的PC相连接，或被集成到一个综合性的控制系统中。
MP150自带功能强大的DataTemp®DP软件〔Windows下操作界面〕，直观的软件设置让用户选择测量扇区、高低温报警、成像、视场和其它选择操作都变得非常容易，当过程被启动时，用户可在远程实时进行参数调节和监测。
提供OPC接口。
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苏州君睿达电子科技
红外在线测温仪JRDCF-1400
价格2280元
最终结论：
（1）普通测温：
常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证。
（2）红外测温：
红外成像仪无法透过柜门测量内部设备，开关柜运行时必须关闭柜门，导致红外方式无法测量。
（3）光纤测温：
光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，其温度传感器安装在带电物体的外表，测温仪与温度传感器间用光纤连接。
光纤具有易折，易断、不耐高温。
积累灰尘后易使绝缘性降低，且在柜内布线难度较大，造价高。
（4）有源无线：
有源的无线温度传感器尺寸通常相对较大并且需经常更换电池，系统维护成本较高。
同时，电池不适于在高温状态下工作，特别是高于150摄氏度的工作环境。
目前市场上销量最好的是无源无线温度监测系统销量好的公司：
保定市屹高电气
升级会员 