开关柜温度在线监测技术方案
珠海一多监测科技有限公司
二〇一七年十二月
目录
1 概述 (1)
2 监测范围 (1)
3 总体方案 (1)
3.1 系统拓扑图 (2)
3.2 监控中心 (2)
3.3 通讯方案 (2)
4 传感器配置 (3)
4.1 配置原则 (3)
4.2 现场安装 (3)
4.2.1 高压开关柜 (3)
5 主要监测设备 (5)
5.1 复合型无源无线电气量传感器 (5)
5.2 测温接收模块 (7)
5.2.1 接收模块功能 (7)
5.3 监测工作站 (8)
6 系统功能 (8)
6.1 主要功能 (8)
6.2 历史分析 (10)
6.3 智能告警 (11)
开关柜温度在线监测
1概述
开关柜是变电站的主要设备之一，在整个电力系统安全运行中起着举足轻重的作用。

开关柜事故起因多为开关柜动触头、静触头、电缆接头、等处的虚接、材料老化、磨损、过载等原因造成接触电阻过大，运行中过热，最后导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间引发火灾。

传统对开关柜的监测主要采用定期人工巡检方式。

由于巡检间隔时间长，受人为因素影响大，且无法检查设备内部接点的温升情况，已无法满足供电可靠性的要求，无法适应现代变电设备的运行管理的需求，因此急需对现行的预防性维修制进行根本的变革，其发展方向必然是采用在线监测及诊断技术。

珠海一多监测科技有限公司是设备状态监测行业的领先企业，针对开关柜接点温度监测的需要，推出的开关柜温度在线监测系统，对开关柜动触头、静触头、电缆接头等容易发生异常温升的部位，采用接触式温度传感器实时检测被测点温度，解决设备带电运行状态下温度在线监测问题。

2监测范围
本项目对高压开关柜的接点温升状况和负载电流进行在线监测。

监测数据通过就地集中显示装置集中接收后再上传到控制室。

3总体方案
开关柜温度在线监测系统具有电气接点温度和负载电流在线监测功能，主要在线监测开关柜断路器一次插头、电缆接头等电气连接部位的温度和电流。

监测数据采用无线传输的方式集中接收后上传到监控室进行集中监控，实时监测和预警。

3.1系统拓扑图
系统主要由后台集中监测系统、现场集中接收装置、无线测温传感器组成。

3.2监控中心
监控中心配置一台监控工作站，接收测温集中接收模块上传的数据，对所有开关柜温升和电流状况进行集中监测。

3.3通讯方案
开关柜内复合型无源无线电气量传感器采用433MHz无线链路进行数据传输。

温度数据传送到集中接收模块，然后上传到监控室进行集中监测。

1)复合型无源无线电气量传感器检测到的温度和电流数据通过433MHz无线链
路传送给安装在开关柜室墙壁上的无线集中接收模块Yado-ETJ-X；
2)无线集中接收模块Yado-ETJ-X接收到温度数据后，通过RS485总线将数据上
传到监控室通讯管理机
3)通讯管理机将数据传送到监测系统进行集中显示
4传感器配置
4.1配置原则
开关柜电气接点封闭于柜内，常规监测方法无法实现检测。

本系统针对开关柜测温特点，采用接触式无线测温传感器对高低压柜进行监测。

监测对象柜型数量监测部位传感器配置
高压开关柜
进线柜/
断路器上、下动触头6点、
电缆头3点
采用CT取电复合型
传感器
（Yado-ECT-BD1-A
）出线柜/
站用变开关柜/
4.2现场安装
4.2.1高压开关柜
高压开关柜采用复合型无源无线电气量传感器，利用高压输电线路周围感应的电磁能量获取电能。

通过智能储能技术贮存多余电能，确保传感器连续工作。

产品寿命可达20年，并采用特殊软磁材料和磁饱和技术，具有过载保护功能，适合开关柜在线监测。

●断路器。

无源测温传感器安装在断路器静触臂位置，上、下触头共安装6个，
测量各触头的温度。

●电缆头。

无源测温传感器安装在电缆头搭接处，共安装3个，测量电缆头温度。

测点位置示意图
现场安装参考图
5主要监测设备
5.1复合型无源无线电气量传感器
能量收集
收集交流通电线路的电磁能量并转化成电能，为传感器提供工作电源。

当被测物通过交流电流大于5A时，传感器即可启动工作。

并通过智能储能技术贮存多余电能，确保传感器连续工作。

本产品采用特殊软磁材料和磁饱和技术，具有过载保护功能。

测量及数据传输
传感器工作期间，根据设定的采集频率通过红外温度传感器感测目标物体的表面温度，实现设备温度的在线监测。

并可根据搜集能量的多少自动调节测量时间间隔。

采集数据通过433MHz无线链路传送至接收装置。

上传数据包括：①监测设备温度；②传感器本体温度；③传感器工作电压；④传感器无线上传次数；⑤传感器供电状态；⑥传感器软硬件版本信息；⑦传感器无线通讯链路质量；⑧负载电流量（负载率值）。

负载电流测量
传感器具有交变磁场感应元件，可用于监测传感器所处设备部位的负载电流量，本传感器所测量提供的结果为负载电流量的最大占有率等效数值，无量纲数值，数值范围0-100。

在应用中，可近似等效为相对最大负载的占有率。

传感器无数据存储和显示功能（如需保留测量数据需配套本公司其它相关产品）。

参数配置
出厂前已设置好无线频段，传感器地址，采集频率。

主要参数
产品型号Yado-ECT-BD1-A
被测物体电压范围≤110kV （50~60Hz）
被测物体电流范围≤4000A
最小启动电流5A
饱和电流30A
测温范围-40~+115℃
精度±2℃或±2%
温度采集周期5s~80s
无线通讯频率433MHz 250kbps
无线通讯距离50m（空旷）
发射间隔时间可设置
传感器尺寸44.7*34.5*10.5（长宽高mm）
极限工作温度范围140℃ @3小时正常工作
负载电流量
测量范围0—100A
测量精度±0.2
5.2测温接收模块
5.2.1接收模块功能
开关柜室一般具有多面开关柜，每面开关柜具有多个测点。

测温集中接收模块Yado-ETJ-X能够最多接收99个无线测温传感器发送的温度数据，满足开关柜室多面开关柜测温数据集中监测的需要。

●显示屏分辨率：320*240
●显示尺寸：96mm*72mm
●通讯上传接口：RS485
●测温接收通道：433MHz，支持99个测温传感器数据接收
测温接收模块
5.3监测工作站
后台监测工作站安放于变电所控制室内，通过网络由现场测温接收装置上传的温度数据。

监测工作站可以通过简洁明了的一次系统图，清晰地显示各开关柜测点的实时温度数据。

6系统功能
6.1主要功能
1）基于地理信息系统的站端监视
基于地理背景基础上的站端监视，在地理背景信息上实时监视全部站端设备的运行状态，通过站点颜色区分正常与报警站点，并以画面、音响等多种报警手段，向管理人员提供站端设备的运行状态异常信息的实时告警；能够为检修人员提供地理位置、站端设备实时数据、运行方式等全方位的信息；为检修人员进行快速地理位置定位，站端设备故障及异常处理提供便捷手段，提高检修人员的响应能力及决策能力。

基于地理背景的站端监视示意图
2）环境监测
通过采集站室内运行环境信息，实现对配电室一次设备的监测，如果需要，还可以扩展到对通风、除湿、水浸、烟感、视频、门禁等运行环境信息的实时监控，构建完整的智能配电房或变电站。

站室设备状态实时监视示意图
3）状态监测
通过对站室电气设备接点温度信息采集，实现对电气设备的运行状态实时监视，采用一次图的形式展现包括设备状态信息变化及异常信息告警提示等。

室内电气设备信息实时监视示意图
6.2历史分析
系统采集的数据及故障录波信息将长久保存在系统中，作为故障分析的依据，并可据此进行设备寿命预测和健康状况评估。

电气设备历史数据的曲线示意图
6.3智能告警
智能告警分析实现告警信息在线综合处理、显示与推理，支持汇集和处理各类告警信息，对大量告警信息进行分类管理和综合/压缩，采用形象直观的方式提供全面综合的告警提示，并对告警位置进行定位，将告警信息以工单形式推送至智能移动巡检模块，以便运检人员迅速抵达告警地点。

报警记录查询界面。