電工電氣雜志社

高壓開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測技術(shù)的研究綜述與展望

來源：電工電氣發(fā)布時間：2022-06-21 14:21 瀏覽次數(shù)：446

高壓開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測技術(shù)的研究綜述與展望

楊威¹，吳明孝¹，石磊²，高嵩³

(1 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院，河南鄭州 450052；

2 山東大學材料液固結(jié)構(gòu)演變與加工教育部重點實驗室，山東濟南 250061；

3 齊魯工業(yè)大學（山東省科學院）機械工程學院，山東濟南 250353)

摘要：開展高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)測技術(shù)，進行過熱故障預報與診斷，對于提升開關(guān)柜運行可靠性和配電網(wǎng)供電穩(wěn)定性具有重要意義。結(jié)合近年來開關(guān)柜觸頭溫升監(jiān)測與故障診斷方面的研究與應用現(xiàn)狀，歸納了目前開關(guān)柜過熱故障的主要監(jiān)測技術(shù)原理、特點及其面臨的問題，探討了目前開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)所存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)，并提出了未來開關(guān)柜溫度監(jiān)測技術(shù)的三個發(fā)展方向，從而實現(xiàn)開關(guān)柜發(fā)熱溫升的高精度可靠監(jiān)測，大力提升開關(guān)柜運行安全性與可靠性。

關(guān)鍵詞： 開關(guān)柜；過熱故障；溫度監(jiān)測；運行維護；狀態(tài)評估

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2022)06-0001-07

Summary and Prospect of Temperature Monitoring Methods for

High Voltage Switchgear

YANG Wei¹, WU Ming-xiao¹, SHI Lei², GAO Song³

（1 State Grid Henan Electric Power Research Institute, Zhengzhou 450052, China;

2 Key Laboratory for Liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials Ministry of Education,

Shandong University, Jinan 250061, China;

3 School of Mechanical Engineering, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, China）

Abstract: It is vital to develop the temperature monitoring methods of the high voltage switchgear to conduct the prediction and diagnosis of the overheating problems. It could help to improve the reliability of the high voltage switchgear and ensure the stability of the power grid. This paper studied related research about the monitoring and diagnosis of the temperature rise of contact. In addition, it summarized the main principles,characteristics, and problems of the monitoring technology of the switchgear overheating fault. It discussed the problems and challenges of the crucial monitoring technology of the switchgear contact temperature and provided three development directions for the future. The results improves the precision and reliability of the monitoring and ensures the safe operation of the switchgear.

Key words: switchgear; overheating fault; temperature monitoring; operation and maintenance; state evaluation

參考文獻

[1] 姜亞軍，張杰，張麗娟，等. 基于紅外傳感技術(shù)的開關(guān)柜在線測溫系統(tǒng)設(shè)計[J] . 電工電氣，2020(1) ：45-48.

[2] 陳強，李慶民，叢浩熹，等. 高壓開關(guān)設(shè)備觸頭溫度監(jiān)測技術(shù)研究進展[J] . 高壓電器，2015，51(9) ：146-153.

[3] 郭源. 電力高壓開關(guān)柜無源無線測溫關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 濟南：山東大學，2018.

[4] 陳海昆，姚明. 空氣絕緣高壓開關(guān)柜斷路器手車觸頭溫度在線監(jiān)測裝置研發(fā)[J] . 華東電力，2007，35(2) ：74-76.

[5] 殷寧，張連波，蘇秉華，等. 基于聲表面波的無源測溫閱讀器設(shè)計與實現(xiàn)[J] . 儀表技術(shù)與傳感器，2018(4) ：51-54.

[6] 王小華，蘇彪，榮命哲，等. 中壓開關(guān)柜在線監(jiān)測裝置的研制[J]. 高壓電器，2009，45(3) ：52-55.

[7] 吳傳奇，陳雋，劉帆，等. 高壓開關(guān)柜觸頭測溫傳感器性能檢測平臺的設(shè)計和應用[J] . 高壓電器，2020， 56(11) ：96-101.

[8] 高偉. 矩陣式紅外測溫儀在 10 kV 開關(guān)柜在線監(jiān)測中的應用[D]. 北京：華北電力大學，2017.

[9] 韓玉蘭，蘆興，路燦，等. 高壓開關(guān)柜隔離觸頭溫度紅外檢測系統(tǒng)的研制[J] . 高壓電器，2008，44(6) ：578-581.

[10] 李玉柱，宋建成，耿蒲龍，等. 基于紅外傳感器的高壓柜隔離開關(guān)觸頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J] .測控技術(shù)，2015，34(2) ：1-4.

[11] 張青山，段建東，葉兵，等. 基于 ZigBee 的開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)[J] . 高壓電器，2015，51(4) ：29-35.

[12] DEGRATE S, PAYNE J, BELAK R.Thermal Imaging:Just a Note, Not the Whole Tune: Preventing Electrical Devices from Thermal Damage by Using Highly Certified Thermal Monitoring Devices[J] . IEEE Industry Applications Magazine，2015，21(4) ：26-35.

[13] 胡良蓉，樊維濤，王帥，等. 光纖集成式觸頭盒的設(shè)計和工藝探討[J] . 高壓電器，2018，54(6) ：248-252.

[14] 周巖，高楊，劉婷婷，等. 高壓開關(guān)柜觸頭溫度場的數(shù)值仿真分析[J] . 傳感器與微系統(tǒng)，2008，27(12) ：102-105.

[15] 孟凡勇，李志剛，郭轉(zhuǎn)運，等. 光纖光柵溫度傳感器在開關(guān)柜觸頭及母排溫度監(jiān)測中的應用[J] . 低壓電器，2010(16) ：38-41.

[16] 王新彤. 基于光纖光柵的開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)及應用[D]. 保定：華北電力大學，2010.

[17] 彭云.10 kV 高壓開關(guān)柜在線測溫技術(shù)研究[D] . 廣州：華南理工大學，2010.

[18] 張劍馳，謝光斌. 電力系統(tǒng)測溫中光纖光柵的應用研究[J] . 湘潭大學學報(自然科學版)，2013，35(3) ：106-110.

[19] 陳健沛，李偉良，蔡志崗. 分布式拉曼光纖測溫系統(tǒng)研究進展[J] . 廣東工業(yè)大學學報，2015，32(3) ：102-109.

[20] 樊卓楊，吳超，王霞. 光纖傳感技術(shù)在電力設(shè)備監(jiān)測領(lǐng)域的研究進展[J]. 絕緣材料，2021，54(10) ：1-12.

[21] 李強，王艷松，劉學民. 光纖溫度傳感器在電力系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀綜述[J] . 電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38(1) ：135-140.

[22] 朱建軍，趙寶瑞，紀青春，等. 分布式光纖傳感器開關(guān)柜溫度監(jiān)測探討[J] . 光通信技術(shù)，2012，36(2) ：15-17.

[23] 時斌. 光纖傳感器在高壓設(shè)備在線測溫系統(tǒng)中的應用[J]. 高電壓技術(shù)，2007，33(8) ：169-173.

[24] 胡凱波，許林波，夏志凌. 基于 ZigBee 技術(shù)高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J] . 自動化與儀表，2020，35(2) ：100-103.

[25] 田杰，余鵬，段紹輝，等. 基于激光半導體技術(shù)的光纖點式測溫系統(tǒng)[J] . 激光雜志，2015，36(1) ：102-104.

[26] 陳霄，苗飛，隋青美，等. 基于衍射解調(diào)技術(shù)的半導體溫度傳感系統(tǒng)研究[J] . 光電子激光，2011，22(3) ：347-351.

[27] 韓韜，吉小軍，李平，等. 聲表面波無線無源傳感器[J] . 上海交通大學學報，2018，52(10) ：1314-1323.

[28] 黃日泉，李新海，曾令誠，等.10 kV XGN 型開關(guān)柜無源無線式在線測溫系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J] . 電器工業(yè)，2020(12) ：56-60.

[29] 高敏，高金明. 聲表面波測溫技術(shù)在風電場中的應用[J]. 華電技術(shù)，2015，37(7) ：68-70.

[30] 張政健，程龍. 聲表面波技術(shù)在變電站溫度檢測系統(tǒng)中的應用設(shè)計[J] . 現(xiàn)代電子技術(shù)，2018，41(9) ：117-120.

[31] 張文燁. 變電站開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備無線測溫系統(tǒng)研究[D]. 北京：華北電力大學，2017.

[32] 李新海，曾新雄，劉建輝，等. 無源無線式在線測溫技術(shù)的應用[J] . 廣東電力，2015，28(2) ：93-96.

[33] 季洪獻. 采用聲表面波技術(shù)的高壓開關(guān)柜實時測溫系統(tǒng)研究[J]. 機電信息，2014(18) ：141-142.

[34] 岳海方. 基于聲表面波技術(shù)的無線測溫系統(tǒng)理論分析與實驗研究[D]. 濟南：山東大學，2014.

[35] 童本羽.KYN28-12 開關(guān)柜的智能化改造與研究[D].泉州：華僑大學，2013.

[36] 周立偉，邵美才，賈海沅，等.10 kV 開關(guān)柜無源無線環(huán)形測溫傳感器的研制[J] . 電氣應用，2019，38(5) ：61-66.

[37] 吳猛，趙永泉，王彥，等. 變電站開關(guān)柜觸頭發(fā)熱缺陷智能監(jiān)測分析系統(tǒng)研究[J] . 中國科技成果，2014(4) ：32-35.

[38] 黃新波，趙陽，廖志軍，等. 基于物聯(lián)網(wǎng)的高壓開關(guān)柜綜合在線監(jiān)測裝置設(shè)計[J] . 高壓電器，2015，51(5) ：1-7.

[39] 張鑫，牟龍華，徐志宇. 基于電力物聯(lián)網(wǎng)的高壓開關(guān)柜狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J] . 實驗室研究與探索，2021，40(6) ：74-80.

[40] 黃新波，方壽賢，王霄寬，等. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開關(guān)柜設(shè)計[J] . 電力自動化設(shè)備，2013，33(2) ：147-151.

[41] 葉伯穎，丁浩杰. 智能配電網(wǎng)中智能中壓開關(guān)柜關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計研究[J] . 電氣應用，2014，33(13) ：60-65.

[42] LIU X, SKRIPKA A, LAI Y, et al.Fast widefield upconversion luminescence lifetime thermometry enabled by single-shot compressed ultrahigh-speed imaging[J].Nature Communications，2021，12(1) ：1-9.

[43] 索浩. 基于 FIR 技術(shù)的稀土摻雜上轉(zhuǎn)換測溫材料特性研究[D]. 西安：西北大學，2019.

[44] 吳小釗，馮英，蘭劍，等. 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則與變權(quán)重系數(shù)的高壓開關(guān)柜狀態(tài)綜合評估[J] . 電工電氣，2021(7) ：12-16.

[45] 劉皓璐，邵建偉，王雪，等. 基于數(shù)字孿生的配電自動化終端設(shè)備狀態(tài)評價與故障預判[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2022，46(4) ：1605-1613.

返回索引列表

Article retrieval

文章檢索

高壓開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測技術(shù)的研究綜述與展望