1. 综述

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。

变电站的高压开关柜是最重要的电气设备之一。在设备长期运行过程中,开关柜中的动、静触头等部位会因制造、运输、安装不良及老化引起接触电阻过大而发热，如果这些发热部位的温度无法监测，得不到及时检修，则最终会导致火灾事故的发生。近年来，在发电厂和变电站已发生过多起开关柜过热，造成火灾和大面积的停电事故。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。为避免此类事故的发生，安装一种能即时监测触头温升的装置显得非常迫切.

通过监测开关柜内触头温度的运行情况，可及时有效地防止开关柜的火灾发生。

但由于开关柜全封闭运行，内部空间狭小且具有裸露高压，无法进行人工巡查测温，因此实现温度在线监测是保障高压开关柜安全运行的重要手段。

2. 现场情况及需求分析

需温度监测的变压器温度情况：

110KV总降需要对变压器进行在线温度监测，当温度过高或温升过快时通过本地监测器和监控中心软件报警。需监测温度变压器两台；每台变压器监测进线3个点，出线3个点，铜牌3个点，变压器表面3个点。

   2台变压器测得的温度数据上传集中监控室电脑，实现变压器温度在线集中显示。

3. 技术方案

3.1 系统结构图

3.2、方案设计

  在变压器进线、出线及铜排上安装无线无源温度传感器，通过433mkz射频无线频段把信号发送到温度监测器上，温度监测器安装在指定位置，显示各个触点的温度值。

变压器表面温度因为无法使用感应取电方式，采用有线测温技术，在变压器表面放置有线温度传感器，测得的温度数据通过总线方式上传到有线温度监测器上。

最终把无线温度监测器和有线温度监测器通过485总线上传到集中监控室电脑上，实现数据集中显示。

4. 系统各部分简介

4.1 无线温度传感器（DTS-6）

在开关柜的断路器触臂上和3项电缆出线头上安装无线温度传感器和感应电源，感应电源在开关柜有电流通过时感应出能量给无线温度传感器供电，无线温度传感器将测得的温度数据通过无线方式发送给无线温度监测器。

技术参数

测温范围：-40℃~+150℃；

测温精度：±0.5℃

供电方式：感应取电；

安装位置：断路器触臂动触头或电缆出线头

无线频率：430MHz；

发送频率：10S发送一次；

一次回路电流：3A-10000A

外形尺寸：60mm*26mm*13mm;

感应电源

输出电压：5V

工作最小一次电流：3A；

工作大可至一次电流：10000A；

尺寸规格：现场自绕；

无线温度传感器安装

温度传感器安装在电缆接头或触臂处，感应电源用的矽钢片既感应电流有起固定传感器作用，安装好以后用高温玻璃布胶带再次缠绕固定。

4.2 无线温度监测器（DCT-6G）

无线温度监测器可以同时接收128个传感器的温度数据并通过液晶屏循环显示，具有RS485上传接口；现场无线温度监测器通过RS485A总线将数据送入集中监控室电脑，电脑上安装集中监控软件。

技术参数

供电电压：AC220V/DC220V；

接收数量：128路

温度显示：液晶屏显示；

无线接口：430MHz

上传接口：RS485串口；

通信协议：MODBUS_RTU

报警输出：1个（无源接点）250VAC,0.6A或24VDC,5A

安装方式：嵌入式安装或挂装式安装

无线温度监测器安装

嵌入式温度监测器适用于新上柜子,安装在柜面上，开孔尺寸为90mm*90mm，；挂装式监测器适合老柜子改造,尺寸为195*128*72mm，安装在开关柜二次仪表仓或墙上，安装图如下：

嵌入式正面安装图                                          反面图

挂装式的监测器安装图如下：

4.3 单总线有线测温  温度监测器(DCT-6LW):

通过有线方式采集带绝缘护层的电缆接头温度，LED循环显示采集的温度数值，并可采集多路开关量信息（离子烟感探测器、明火探测器、红外/微波探测器、浸水传感器），可实现离子烟感探测、明火探测、红外/微波探测、浸水探测、小动物和非法人员的进入等。

电缆测温监测器实物图

    温度监测器的性能指标：

    报警输出： 有1路报警输出（2个无源接点：250V AC/0.6A或24V DC/5A）

    通讯方式： 通过485总线或光纤通讯可把采集的温度数值上传至监控计算机

        工作电压： 交流220VAC(无需电源适配器)。

        工作温度：  -40℃～+85℃。

        精度：      ±0.5℃，分辨率：0.1℃

        外观尺寸：  305*205*50mm

        耐压：      监测器通讯总线采用安全隔离措施，使信号都经过高压隔离，经受的电压冲击典型值为1500VRMS/MIN或2000VRMS/S

        显示路数：  循环显示各测点的温度数值，可带两条测温电缆，共计128个测温点

4.4    单总线电缆测温传感器（DTS-4-6）

采用美国DALLAS 公司推出的一种可组网的数字式温度传感器（DTS-4），它体积小，电压适用范围宽（3～5V），只有一个数据输入/输出口，属于单总线专用芯片之一。被测温度值直接以“单总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力。其内部采用在线温度测量技术，测量范围为-55℃～+127℃, 精度为±0.5℃。

一条测温电缆最多能带64个温度传感器，最长距离为1200米。

性能指标

※传感器测温范围：-55℃~+127℃

※传感器测温误差：＜0.5℃（全量程范围）

※传感器测温分辨率：±0.1℃

※传感器耐压值：温度传感器可经受ESD±10000V高压

※传感器电缆长度≤1000米

柱形温度传感器方形温度传感器

4.5    通讯网络：

有线温度监测器和无线温度监测器采用RS485网络实现数据通讯，统一接入到监控计算机，通讯线缆采用屏蔽双绞线实现当地传输，有效的屏蔽了强烈的电磁干扰。

4.6  监控主机：

    根据用户的要求配置。

4.7  ZRMSCAD集中监控软件：

安装在监控主机上，对开关柜及电缆接头进行自动化巡检，并记录数据。通过该软件，能够查询历史记录，掌握开关柜及电缆接头温度运行数据，为电气维修提供可靠的依据，实现预知维修。该软件同时通过局域网向网络上具有权限的微机发布监控数据。该系统软件平台为开放式平台。

ZRMSCAD温度监测系统软件具有下列功能：

Ø  数据通讯

Ø  实时温度巡检显示

Ø  趋势曲线

Ø  温度超上限报警

Ø  历史曲线查询

Ø  网上数据发布，网络IE浏览数据。

Ø  曲线画面打印

Ø  权限管理

    软件主画面

    监控画面截图：

开关柜温度监测web发布画面

组态软件监控画面

备注：软件界面可根据客户要求做。