一、高壓開關柜實行溫度在線監測的必要性
高壓開關柜作為電力系統中非常重要的電氣設備。現代電力系統對電能質量的要求越來越高，相應地對高壓開關柜的可靠性也提出了更高的要求。隨著電網的發展和設備技術的提高，10，35kV系統開關柜在電網中已大量使用。而開關柜的內部過熱現象已成為開關柜使用中的常見問題，由于開關柜體的密閉性，在一些負荷較重的地區，存在開關柜的溫升超標問題。開關柜的溫升超標，直接影響設備的安全穩定運行，而且，過熱問題是一個不斷發展的過程，如果不加以控制，過熱程度會不斷加劇，并對絕緣件的性能及設備壽命產生很大的影響。目前，對電力系統內部使用的開關柜，嚴格遵守設備采購程序及技術政策，確保入網的開關柜都通過型式試驗，尤其對溫升的要求比較嚴格。運行中，負荷通常都不會達到開關柜的設計滿容量，開關柜的溫升問題應該不會很突出，但是實際情況并不盡然。開關柜內部實際溫升情況，尤其是母排連接等部位，通常總是比型式試驗測出的數據高。主要有以下幾點原因：
（1）型式試驗測得數據通常在試驗室完成，持續時間不長，一般不超過8h，不具備溫升累積效應，不能等同于長期運行并持續發熱的設備。
（2）不同金屬的膨脹效應不同。鋼制螺栓的金屬膨脹系數要比銅質、鋁質母線小得多，尤其是螺栓型設備接頭，在運行中隨著負荷電流及溫度的變化，其鋁或銅與鐵的膨脹和收縮程度將有差異而產生蠕變，也就是金屬在應力的作用下緩慢的塑性變形，蠕變的過程還與接頭處的溫度有很大的關系。實踐證明，當接頭處的運行工作溫度超過80℃時，接頭金屬將因過熱而膨脹，使接觸表面位置錯開，形成微小空隙而氧化。當負荷電流減小溫度降低回到原來接觸位置時，由于接觸面氧化膜的覆蓋，不可能是原安裝時金屬間的直接接觸。每次溫度變化的循環所增加的接觸電阻，將會使下一次循環的熱量增加，所增加的溫度又使接頭的工作狀況進一步變壞，因而形成惡性循環。
（3）連接部位緊固螺栓壓力不當。部分安裝或檢修人員在導體連接上認為連接螺栓擰得愈緊愈好，其實不然。特別是鋁質母線，彈性系數小，當螺母的壓力達到某個臨界壓力值時，若材料的強度差，再繼續增加不當的壓力，將會造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大，從而影響導體接觸效果。
（4）選用的導體材料電導率不滿足要求，多數屬于導體原材料純度不夠。
（5）現場的其它因素，比如可能存在安裝檢修工藝不當，如母線在加工、連接、安裝過程中，對母線接觸表面處理不到位、不平整、不光滑、沒有涂專用電力脂等，導致有效接觸面積減少接觸電阻增大而發熱。
隨著傳感器技術、信號處理技術、計算機技術、人工智能技術的發展，特別是近年來光纖傳感技術的飛速發展，對我們打造健康電網又有新的飛躍。北京達卡科技有限公司通過科技攻關，開發出光纖光柵點式溫度監測系統和分布式光纖線式溫度監測系統，這兩種系統可以大量用于電力系統中。智能化和在線式是光纖技術的突出優點，使得對開關柜溫度狀態進行在線監測，及時發現故障隱患并對累計性故障做出預測成為可能。它對于保證開關柜的正常運行，減少維修次數，提高電力系統的運行可靠性和自動化程度具有重要意義。由于高壓開關觸頭處于高電壓、高溫度、強磁場以及極強的電磁干擾環境中，要實現對觸頭的測溫，必須解決電子測量裝置在上述惡劣環境條件下的適應性。而開關柜內有裸露高壓，空間封閉狹小，無法進行人工巡查測溫。
通過監測開關柜內觸電溫度的運行情況，可有效防止開關柜的火災發生，但由于開關柜內高壓狹小的結構，無法進行人工巡查測溫，因此實現溫度在線監測是保證高壓開關柜安全運行的重要手段。
2、光纖光柵高壓開關柜溫度監測
光纖光柵溫度監測采用在線點式監測，光纖光柵溫度傳感器采集到溫度的變化后，數據返回道解調儀，解調儀對傳感器采集的溫度信息進行數字化分析處理，系統可及時得到各被測點正常、預警、告警、
等溫度信息。
光纖光柵在電站中控室顯示終端：電站中控室顯示模塊可實時在線顯示本電站所有被測開關柜被測接點的正常、預警、報警等數據。系統自行運行。
光纖光柵溫度服務器是整個監測系統的數據采集、分析的樞紐。監測服務器的運行能達到以下的目標：
對每個高壓開關柜六個觸點的最高溫度值實時測量、顯示；
測量精度為±0.5℃，分辨率為0.1℃；
多級預警、告警閾值設定；
根據設定的閾值，進行多級預警、告警；
能夠對測試的數據進行存檔、分析，并針對每臺設備建立獨立數據庫；
按照用戶的需求，進行相應的記錄、報表和打印；
提供局域網接口，能夠嵌入到其他控制系統。
光纖光柵高壓開關柜溫度監測系統性能：
實時在線監測：所有監測點的單次測量時間小于 1 秒，最快小于 3ms；
無人監測：監測站全自動監測，無需現場值班人員；
全光測量：監測信號為光信號，傳感信號不受電磁干擾；
測量精度高：測量精度±0.5℃，測溫分辨率0.1℃；
性能可靠穩定、壽命長：核心器件全部進口，具有相當的質量保證，MTBF>5年；
方便定位：通過獨有的軟件關聯技術，能夠快速的定位測點的區域或者具體的物理位置；
安全性高：整個信號的處理及控制單元處于遠離工作區域的控制室，傳感器對溫度信號的采集在無電情況下進行，本征更安全；
良好的兼容性：通過各種通訊接口（串口、網口等），可實現與外部系統的良好結合，提高系統之間的數據交換兼容性和速度。
儀器生產商：北京達卡科技有限公司
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