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一、前言 隨著電力系統(tǒng)智能化與城市化進(jìn)程的加速，高壓開關(guān)柜作為電力傳輸?shù)暮诵脑O(shè)備，其運(yùn)行安全直接關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定性和社會用電質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)溫度監(jiān)測技術(shù)普遍存在安裝復(fù)雜、抗干擾能力弱、供電不穩(wěn)定等缺陷。例如，紅外測溫易受金屬柜體屏蔽影響（屏蔽率高達(dá)95%以上），而有線傳感器則需破壞柜體絕緣結(jié)構(gòu)，存在安全隱患。 二、背景 1. 電力設(shè)備溫度監(jiān)測的迫切性 高壓開關(guān)柜在長期運(yùn)行中，觸頭、母線等關(guān)鍵部位因接觸電阻增大、氧化老化等原因易發(fā)生過熱現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)熔斷、火災(zāi)等事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)40%的故障由過熱引起，而傳統(tǒng)人工巡檢效率低且無法覆蓋隱蔽部位。配電室需對進(jìn)線柜、斷路器動觸頭等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行多點(diǎn)測溫，傳統(tǒng)方案難以滿足高密度、實(shí)時(shí)性需求。 2. 技術(shù)瓶頸與行業(yè)趨勢 傳統(tǒng)方案局限性： 有線傳感器：布線復(fù)雜，破壞柜體絕緣，維護(hù)成本高。 電池供電：壽命短（僅2-3年），需頻繁更換。 單一監(jiān)測模式：僅依賴溫度閾值報(bào)警，缺乏負(fù)荷、環(huán)境等多維數(shù)據(jù)分析。 智能化需求：電力物聯(lián)網(wǎng)（IoT）要求設(shè)備具備自診斷、遠(yuǎn)程交互能力，并與SCADA、能源管理系統(tǒng)無縫集成。
三、需求分析
1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 基于高壓開關(guān)柜的特殊工況，安科瑞無線測溫系統(tǒng)需滿足以下核心需求： 微型化設(shè)計(jì)：傳感器直徑需小于15mm，適應(yīng)開關(guān)柜內(nèi)部緊湊空間，避免影響原有電氣結(jié)構(gòu)。 高絕緣與抗干擾：耐受15kV工頻耐壓，并通過EMC四級認(rèn)證，確保在40dBm強(qiáng)電磁場下誤碼率。 長壽命與可靠供電：采用CT感應(yīng)取電+超級電容雙模供電，10A負(fù)荷電流即可持續(xù)工作，壽命超10年。 智能預(yù)警：結(jié)合實(shí)時(shí)電流與溫度數(shù)據(jù)，通過橫向（三相平衡）、縱向（同相多點(diǎn)）等智能判據(jù)，提前48小時(shí)預(yù)警過熱風(fēng)險(xiǎn)。 2. 場景化需求 工業(yè)變電站：需兼容Modbus TCP、IEC 61850等協(xié)議，與現(xiàn)有電力監(jiān)控系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與遠(yuǎn)程控制
四、安科瑞無線測溫系統(tǒng)
4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu) Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了很大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。 溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 4.2系統(tǒng)功能 測溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能： - 溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。
- 溫度曲線：查看每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線。
- 運(yùn)行報(bào)表：查詢及打印各測溫點(diǎn)指定時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。
- 實(shí)時(shí)告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語音報(bào)警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。
- 歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析等。
4.3系統(tǒng)硬件配置 溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。 | | | | | | | 硬件：內(nèi)存4G，硬盤500G，以太網(wǎng)口。 操作系統(tǒng)：Windows764位簡體中文旗艦版。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協(xié)議：IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約 | | | | 通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴(kuò)展。 | | | | 壁掛式安裝 標(biāo)配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm） | | | 硬件：內(nèi)存4G，硬盤128G，以太網(wǎng)口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統(tǒng)：Windows7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務(wù)器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm) | | | | DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口； 可接收20個(gè)ATC200/1個(gè)ATC400/1個(gè)ATC450-C。 | | | 面框96*96*17mm，深度65mm；開孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收60個(gè)ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | | | 面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；開孔220*165mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收12個(gè)ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 | | | | AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關(guān)柜電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場合的測溫； | | | 35MM導(dǎo)軌安裝； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場所測溫； | | | | 可接收60個(gè)ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。 | | | ATC600有兩種規(guī)格；ATC600-C可接收240個(gè)ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳。 | | | | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。 | | | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | | | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米,防護(hù)等級IP68；35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 | | | | CT感應(yīng)取電，啟動電流≥5a；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz，空曠距離150米； 合金片固定、取電；三色外殼；25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。 | | | | 用于低壓接點(diǎn)測溫時(shí)，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系； 用于變壓器、電機(jī)繞組測溫時(shí)，建議變壓器或電機(jī)內(nèi)部預(yù)埋好Pt100 | | | 用于低壓接點(diǎn)測溫時(shí)，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系； 用于變壓器、電機(jī)繞組測溫時(shí)，建議變壓器或電機(jī)內(nèi)部預(yù)埋好 |
五、結(jié)束語 高壓配電柜無線測溫系統(tǒng)的應(yīng)用，是破解傳統(tǒng)測溫技術(shù)瓶頸、提升配電設(shè)備智能化水平的關(guān)鍵路徑。未來需進(jìn)一步突破微型化傳感器與強(qiáng)電磁環(huán)境的兼容性難題，推動測溫?cái)?shù)據(jù)與設(shè)備壽命預(yù)測、負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度的深度融合，為新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。 安科瑞唐曉娟13774431042
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