YR-CW无线测温装置

一　高压设备温度监测的必要性

电力系统正向着大电网高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。对电网运行自动化、智能化的监控水平已成为国内外高度重视的关键问题。随着社会用电量的日益增加，承载着大负荷输送任务的高压电气设备如变压器、互感器、高压开关柜、室外刀闸等电力负载也在迅速增加。电网中众多高压电气设备本身、设备之间的联接点是电力输送的薄弱环节，这个薄弱环节的实质问题就是联接点发热。随着负荷的增大，导致联接点发热并形成恶性循环：温升、膨胀、收缩、氧化、电阻增大、再度升温直至酿成事故。因此，电力系统不惜人力、财力，采取多种措施监测高压联接点的温升。据国家电力安全事故通报统计，我国每年仅发生在电站的电力事故，40%是由高压电气设备过热所致。因此监测高压设备联接点温升是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。

二　为什么采用无线测温系统测量高压设备的温度

长期以来，高压设备的联接点运行温度很难实时在线监测，这是因为这些部位都具有裸露高压，还有的是密闭空间，通常的温度测量方法因无法解决高压绝缘问题而无法使用。YR-CW无线温度监测系统采用无线电波进行信号传输，传感器安装在高压设备上，与接收设备之间无电气联系，因此该系统从根本上解决了高压设备接点运行温度不易实时在线监测的难题。

YR-CW无线温度监测系统具有极高的可靠性和安全性。相对低廉的价格，使得该系统可以安装到每台高压开关、母线接头、室外刀闸或变压器上，系统配备标准通讯接口，可联网运行，通过上位计算机，可记录高压设备实时运行温度的数据，并提供严格的温升变化率报警机制，为高压设备的维修提供累积数据依据，实现了高压设备热故障的预知维修。

绝缘和抗电磁干扰在电力系统特别是在高压输电系统监测中，是经常碰到的极其关键的问题。在当前的电力系统向着500kV以上超高压、大负荷发展中，高压供电设备的运行温度实时监测尤为重要，无线温度传感技术已成为其优良的解决方案。

三 YR-CW无线测温系统的优势

YR-CW无线系统是专门设计用于高压带电体的运行温度实时监测，该系统采用前沿的ZigBee组网技术设计，国内首次研制，实现了高压带电体温度远距离遥测。本产品密封性能良好，室内外均可安全使用。系统具有低功耗、等电位测量、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。

3-1  YR-CW技术特点

1. 采用2.4G频段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）频段。

2. 直接序列扩频（DSSS），抗干扰能力更强。

3. 采用ZigBee技术，符合IEEE802.15.4标准。

4. 温度传感器采用LTCC内置天线，体积小。

5. 极低的传感器耗电，电池寿命：＞5年。

6. 高达65535个无线传感器编址。

7. 自动传感器识别，无连线，安装简便。

8. 传输距离：小于300米。

用于高压设备接点运行温度监测的技术主要有红外测温、光纤测温和无线测温，下面对三种测温技术进行比较：

3-2 无线测温与光纤测温的比较

光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。

无线测温系统采用电磁波传输信号，传感器直接安装在高压设备上，温度测量准确，可以彻底解决电气绝缘问题，无线测温系统的特点是不受气候环境的影响，可以测量室内外任何高压带电体有温度事故隐患点的温度。

3-3 无线测温与红外测温的比较

红外测温为非接触式测温，但极易受环境灰尘及周围的电磁场影响，因为高压设备一般环境灰尘比较大，当红外测温头被灰尘遮盖后，温度测量值急剧变化，常常正常的温度突然显示几百度，进而报警。

另外开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头（因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面），而无线测温系统却不受开关柜体结构的限制。

四　高压开关柜射频无线测温系统结构

通过连续监测高压开关柜内触点或电缆接头的运行温度，可确定触点和接头处的过热程度，当发生超温或温度变化率越限时，系统能够及时发出预警指示。实现这一功能，采用YR-CW无线测温系统来解决。

YR-CW系统采用一台中心监测计算机，通过RS485工业总线，连接YR-CW无线式温度监测仪，每台YR-CW都具有一个RS485接口，在无中继器的情况下，多达128个YR-CW无线式温度监测仪可组成一个无线遥测网络，每台YR-CW无线式温度监测仪相当于一个无线接入点，它可接入6-18只无线温度传感器（户外空旷地域可以接入32到64只），系统的中心计算机在线监测所有YR-CW无线式温度监测仪所测量的温度，下图显示了无线温度遥测网络的组成。