無(wú)線無(wú)源測(cè)溫系統(tǒng)的解決方案介紹。電力設(shè)備

電力設(shè)備

 1.常用溫度在線監(jiān)測(cè)相關(guān)產(chǎn)品存在的不足1.1干式變壓器繞組溫度在線監(jiān)測(cè)用溫控器溫控器采用鉑電阻作傳感器，由于它無(wú)絕緣，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)將傳感器與溫控器分離，而實(shí)際運(yùn)行中的過(guò)電壓常損壞溫控器；它的引線耐熱不能滿足干式變二次側(cè)短路時(shí)，動(dòng)熱穩(wěn)定350℃高溫要求，傳感器常燒壞。1.2電力變壓器油溫在線監(jiān)測(cè)的壓力式帶電阻式溫度計(jì)該溫度計(jì)采用鉑電阻作傳感器，由于其自身電阻值太小，受引線電阻影響較大。特別是引線中多個(gè)接線端子接頭電阻在運(yùn)行中因氧化、松動(dòng)、檢修等引起變化是無(wú)法進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)?。所以普遍存在顯示油溫值與實(shí)際油溫偏差過(guò)大的通病，影響顯示溫度值的可信度，又沒(méi)有多部位油溫監(jiān)測(cè)，急需替代產(chǎn)品。2.急需溫度在線監(jiān)測(cè)的電力設(shè)備及其部位2.1中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備除老設(shè)備外，多數(shù)是封閉式結(jié)構(gòu)，還帶防誤閉鎖。運(yùn)行時(shí)不能打開(kāi)遮擋紅外輻射的門或蓋板進(jìn)行紅外檢測(cè)。設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)電的接頭和插頭在運(yùn)行、動(dòng)作過(guò)程會(huì)因電磨損、機(jī)械操作和短路電動(dòng)力引起機(jī)械振動(dòng)等原因使接觸電阻增加，引起溫度升高，加劇接觸表面氧化，造成設(shè)備重大故障。開(kāi)關(guān)設(shè)備經(jīng)常發(fā)生故障的是手車觸頭和進(jìn)出線端電纜連接處。2.2干式變壓器中壓繞組隨著電力設(shè)備發(fā)展，出現(xiàn)110kV高電壓干式電力變壓器和鐵路系統(tǒng)專用的干式變壓器。其二次側(cè)為6～10kV等級(jí)，還有一些二次側(cè)電壓高于660V的特殊干式變壓器，對(duì)它們二次繞組溫度監(jiān)測(cè)還尚無(wú)可靠的在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。2.3柱上變壓器（公用變）低壓出線端公用變受戶外環(huán)境影響，二次側(cè)多數(shù)無(wú)保護(hù)，常出現(xiàn)燒毀事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，主要原因是出線端過(guò)熱引起的?！峨娏ψ儔浩鬟\(yùn)行規(guī)程》中第5.1.4條變壓器日常巡視檢查內(nèi)容中規(guī)定，其引線接頭、電纜、母線應(yīng)無(wú)發(fā)熱跡象。以往是通過(guò)人為目測(cè)、滴水、觀察套管是否漏油等辦法進(jìn)行判斷。由于巡查工作量大，容易被忽視，造成公用變突發(fā)事故。當(dāng)變壓器三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡時(shí)，過(guò)大的中線電流經(jīng)偏小的變壓器中線出線端，如果出線端接觸又不良，則容易因發(fā)熱被燒斷，導(dǎo)致大量家用電器損壞。因此急需對(duì)其進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。2.4箱式變電站國(guó)內(nèi)制造的箱式變是將相關(guān)設(shè)備組合在全封閉的箱體內(nèi)，大多數(shù)未進(jìn)行成套性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)。因封閉、甚至多重封閉，結(jié)果影響設(shè)備散熱。又由于設(shè)備降容幅度難以合理確定，均可能導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備超溫。國(guó)家電力公司在箱式變電站招標(biāo)書中要求變壓器、高低壓電器所有設(shè)備的運(yùn)行溫度不超過(guò)其允許溫度。這就需要對(duì)它們進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。目前箱式變一般僅對(duì)變壓器油溫進(jìn)行檢測(cè)并隨其溫度變化自動(dòng)投切通風(fēng)機(jī)。由于沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)品配套，對(duì)變壓器出線端、低壓開(kāi)關(guān)和高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)出線端的溫度均沒(méi)有按要求進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。2.5電纜的接頭和電纜終端與電器設(shè)備的連接處電纜的接頭處多為現(xiàn)場(chǎng)制作，如果制作、安裝不到位經(jīng)運(yùn)行容易發(fā)生電接觸問(wèn)題而超溫。從表1中發(fā)現(xiàn)電纜長(zhǎng)期允許溫度比電器外部導(dǎo)體連接端的允許溫度低15～40℃。由于兩者標(biāo)準(zhǔn)的差異，使得電纜經(jīng)常承受電器高溫的危害，所以電纜與電器連接處成為薄弱環(huán)節(jié)，需防患。尤其需要對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜的進(jìn)出線端電纜連接處進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。

各  種  測(cè)  溫 方 式  對(duì)  比

                 無(wú)線測(cè)溫方式

聲表面波原理：

聲表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）作為一種重要的傳感器，

具有微型化 性價(jià)比高 靈敏度高 可陣列化 可分布式的優(yōu)點(diǎn) 已經(jīng)得

到廣泛地應(yīng)用。在惡劣環(huán)境中，SAW傳感器更具優(yōu)勢(shì)，能在溫度、旋

轉(zhuǎn)/運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、核輻射、高電壓情況下正常工作。另外SAW傳感器能實(shí)現(xiàn)無(wú)

線無(wú)源的傳遞信息。因此近年來(lái)SAW傳感器在航空航天、軍械裝備、核設(shè)

施監(jiān)測(cè)、防恐防化、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域受到國(guó)際國(guó)內(nèi)的重視。

SAW傳感器是通過(guò)平面工藝，在壓電基片上制作梳狀叉指換能器，如下

圖所示，電信號(hào)注入發(fā)射叉指換能器通過(guò)逆壓電效應(yīng)器激發(fā)出聲表面波，聲

波在壓電晶體中傳播到接收換能器并通過(guò)壓電效應(yīng)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。器件工

作在幾百M(fèi)Hz-幾GHz頻率段，因此器件尺寸僅為mm級(jí)。