一种高压隔离开关无线测温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压隔离开关无线测温系统，解决隔离开关触头温度实时监测、及时发现开关触头的异常发热缺陷等问题。本发明专利技术包括数据集中处理器、后台监控中心和至少一台无线测温终端。其中无线测温终端包括Pt电阻温度传感器、温度信息采集单元和无线通讯模块；无线测温终端的供电采用无源化形式，由感应取电装置在被测高压隔离开关上通过互感的方式获得电能。Pt电阻温度传感器通过与高压隔离开关直接接触的方式获取温度，通过无线通讯模块发送至数据集中处理器后上传至后台监控中心，使得高压隔离开关温度能够得到实时监测。本发明专利技术适用于变电站高压隔离开关的实时温度监控，具有精度高、低成本、直观可靠以及安装方便等优点，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线测温系统，特别是一种高压隔离开关无源无线测温系统，属于输变电设备

技术介绍
隔离开关作为电力系统中使用量最大的一类开关设备，主要分为敞开式隔离开关、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中的隔离开关两类，其工作可靠性与触头温度有着密切的关系。在电网运行过程中，由于敞开式隔离开关的触头（导体）裸露在空气中受外界环境影响较大，因接触面不洁、触头氧化、电弧冲击、机械变形松动、合闸不到位、过负荷等原因造成触头接触条件恶化，最终导致触头过热烧毁甚至停电的事故时有发生，严重影响电网的安全稳定运行。资料显示，隔离开关故障、缺陷中，发热问题占60%以上，因此，必须对隔离开关的触头温度进行测量，预防隔离开关的过热性故障。目前常用的测温方法主要有红外线测温、光纤测温、传感器测温等。红外测温技术多采用红外成像仪，主要用于线路巡检，但红外线穿透力有限，通信距离短，在很大程度上限制了红外成像仪的应用。光纤测温将光纤缠绕在隔离开关动触指或者静触杆的表面，通过光纤信号把高压开关触点的温度信息传给监测中心。光纤测温是有线通信方式，对于户外高压开关而言，存在安全隐患。传感器测温采用温度传感器检测高压触点的温度，主要采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等温度监测方法，传统的热电偶或热敏电阻测温方法技术成熟，性能可靠，但无源化和无线通信抗干扰能力的问题还有待解决。另外，高压隔离开关所处电压等级在35KV以上，严重干扰大多数检测设备的电能供给，也极易造成电力设备的安全隐患；如用于开关类设备的温度传感器、振动传感器等重要的检测手段必须断电使用，无法做到实时在线监测。专利
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高压隔离开关无线测温系统，实现高压隔离开关触头温度实时监测，及时发现隔离开关触头的异常发热缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高压隔离开关无线测温系统，包括数据集中处理器、后台监控中心和无线测温终端；所述无线测温终端用于测量高压隔离开关的温度，转换为温度数据后发送至数据集中处理器；所述数据集中处理器用于收集处理每个无线测温终端传来的温度数据，并集中上传至后台监控中心；所述后台监控中心用于将每个高压隔离开关的温度值与后台监控中心设置的安全值进行比较，若温度值高于安全值，提示温度异常。所述无线测温终端包括温度传感器、温度信息采集单元和无线通讯模块；所述温度传感器用于直接接触高压隔离开关，获取温度电学量；所述温度信息采集单元与温度传感器相连，用于接收温度电学量并转换为温度数据；所述无线通讯模块与温度信息采集单元相连，用于将所述温度数据发送至数据集中处理器。所述无线测温终端设置有金属外壳，所述温度传感器、温度信息采集单元和无线通讯模块封装于金属外壳内部。所述无线测温终端与高压隔离开关通过金属绑带固定连接。所述温度传感器由铂电阻、电阻保护外壳与传感器导线构成；铂电阻通过传感器导线与所述温度信息采集单元相连，且铂电阻由电阻保护外壳封装。在所述无线测温终端的外部设置感应取电装置，用于获得并提供无线测温终端的工作电能；所述感应取电装置包括取能互感器与取能电源模块；所述取能互感器用于从高压隔离开关的导体上获取电能，并传输给取能电源模块；所述取能电源模块用于实时调节输出至无线测温终端的工作电能的大小，并将所述工作电能传输至无线测温终端。所述取能电源模块包括整流滤波单元、取电调节保护单元与隔离稳压单元；所述整流滤波单元与所述取能互感器相连，用于将电能的输送形式由交流电转换为直流电，并传输至取电调节保护单元；所述取电调节保护单元用于实时调节并限制无线测温终端的工作电能的大小，且与隔离稳压单元相连；所述隔离稳压单元与无线测温终端相连，用于将无线测温终端与高压环境隔离，并使输出至无线测温终端的工作电能保持稳定。所述取能互感器由环形金属圈与取能互感器导线组成，取能互感器导线将环形金属圈与取能电源模块相连。本专利技术通过无线测温终端测量高压隔离开关的温度，解决光纤测温等有线测温方式的安全性问题。设有数据集中处理器，实现通信中继功能，增加无线测温终端与后台监控中心之间的通信距离。数据集中处理器通过无线通讯方式接收各台无线测温终端温度数据，并将数据集中上传到后台监控中心，有效实现高压隔离开关的实时测温。组成一套完善的高压隔离开关无线温度实时监控系统，实现高压隔离开关温度的智能化在线监测、预警等功能，预防隔离开关的过热性故障。本专利技术具有结构简单、操作容易、实时性高等特点。附图说明图1是本专利技术的系统组成图；图2是本专利技术感应取电装置的原理图；图3是本专利技术无线测温终端与感应取电装置安装位置示意图；图中：1.无线测温终端；2.数据集中处理器；3.后台监控中心；4.取能互感器；5.整流滤波单元；6.取电调节保护单元；7.隔离稳压单元；8.感应取电装置；9.高压隔离开关静触头；10.高压隔离开关动触头；11.操动机构。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。附图3内的高压隔离开关为单柱单/双臂垂直伸缩式，另外还有双柱水平旋转、三柱水平旋转式，根据运行习惯、变电站布置要求等选择隔离开关的结构型式。通过调节操动机构11，使得高压隔离开关动触头10上升，与高压隔离开关静触头9接触，开关闭合；调节操动机构11，使得高压隔离开关动触头10下降，与高压隔离开关静触头9分离，开关断开。动静触头均是被测对象隔离开关的导电部件，变电站初建时安装。本专利技术的无线测温终端可以在被测高压隔离开关出厂前安装上（对于新建变电站），也可以在变电站停电检修时安装到高压隔离开关上（对于在运的老旧变电站）。实施例1：参照附图1、附图2与附图3，本实施例由4台无线测温终端1、4台感应取电装置8、数据集中处理器2和后台监控中心3组成。无线测温终端1包括温度传感器、温度信息采集单元和无线通讯模块；温度传感器由Pt（铂）电阻、塑料电阻保护外壳与传感器导线构成；Pt电阻通过传感器导线与温度信息采集单元相连，且Pt电阻由塑料电阻保护外壳封装。无线通讯模块采用IEEE802.11n通信协议，与温度信息采集单元相连，用于将温度数据发送至数据集中处理器2。无线测温终端1设置有不锈钢外壳，Pt电阻温度传感器、温度信息采集单元和无线通讯模块统一封装于金属外壳内部。数据集中处理器2安装在变电站主控室内，支持IEEE802.11n通信协议与RS-232串口通信标准，与后台监控中心3相连，用于收集处理每个无线测温终端1传来的温度数据，并集中上传至后台监控中心3；后台监控中心3支持RS-232串口通信标准，用于将每个高压隔离开关的温度值与后台监控中心设置的安全值进行比较，若温度值高于安全值，提示温度异常，实现在线监测与预警。在无线测温终端1的外部设置感应取电装置8，用于获得并提供无线测温终端1的工作电能；感应取电装置8包括取能互感器4与取能电源模块。其中取能互感器4由环形金属圈与取能互感器导线组成，取能互感器导线将环形金属圈与取能电源模块相连。取能电源模块由整流滤波单元5、取电调节保护单元6和隔离稳压单元7组成。整流滤波单元5与取能互感器4相连，用于将电能的输送形式由交流电转换为直流电，并传输至取电调节保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压隔离开关无线测温系统，其特征在于：包括数据集中处理器、后台监控中心和无线测温终端；所述无线测温终端用于测量高压隔离开关的温度，转换为温度数据后发送至数据集中处理器；所述数据集中处理器用于收集处理每个无线测温终端传来的温度数据，并集中上传至后台监控中心；所述后台监控中心用于将每个高压隔离开关的温度值与后台监控中心设置的安全值进行比较，若温度值高于安全值，提示温度异常。

【技术特征摘要】
1.一种高压隔离开关无线测温系统，其特征在于：包括数据集中处理器、后台监控中心和无线测温终端；所述无线测温终端用于测量高压隔离开关的温度，转换为温度数据后发送至数据集中处理器；所述数据集中处理器用于收集处理每个无线测温终端传来的温度数据，并集中上传至后台监控中心；所述后台监控中心用于将每个高压隔离开关的温度值与后台监控中心设置的安全值进行比较，若温度值高于安全值，提示温度异常。2.根据权利要求1所述的高压隔离开关无线测温系统，其特征在于：所述无线测温终端包括温度传感器、温度信息采集单元和无线通讯模块；所述温度传感器用于直接接触高压隔离开关，获取温度电学量；所述温度信息采集单元与温度传感器相连，用于接收温度电学量并转换为温度数据；所述无线通讯模块与温度信息采集单元相连，用于将所述温度数据发送至数据集中处理器。3.根据权利要求2所述的高压隔离开关无线测温系统，其特征在于：所述无线测温终端设置有金属外壳，所述温度传感器、温度信息采集单元和无线通讯模块封装于金属外壳内部。4.根据权利要求3所述的高压隔离开关无线测温系统，其特征在于：所述无线测温终端与高压隔离开关通过金属绑带固定连接。5.根据权利要求2所述的高压隔离开关无线测温系统，其特征在于：所述温度传感器由...

【专利技术属性】
技术研发人员：和彦淼，李志兵，杨景刚，李洪涛，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11