一种基于ZigBee技术的电力系统温度在线监测系统.pdfVIP

中国电力教育 20129-管理论丛与技术研究专刊 一种基于ZigBee技术的电力系统温度在线监测系统 秦登建+向前明 (四川省电力公司巴中电业局，四JII巴中636000) 摘要：随着社会对电力系统的可靠性要求越来越高，传统的变电站高压电节点的测温方法已不能满足生产的实际需 要，本文介绍一种基于ZigBee技术的高压电节点温度无线在线监测系统。该系统主要由无线温度传感器、无线中继器、监 后向监测主机转发，并将监测主机的命令转发到指定的节点。监测主机可完成对所有节点温度报警值的设置、温度值的显 示、数据处理和存储、数据上传。后台监控软件可以管理历史数据，并能生成报表打印。 关键词：无线温度监测；CC2530；ZigBee；DSl8820 电力设备通常工作于高电压和大电流状态，一些设备 一，监测系统的工作原理 缺陷能够导致设备部件的温度异常升高。据国家电力安全 1．监测对象 事故通报统计，我国每年仅发生在电站的电力事故，40％是 测试对象包括110kV变电站及以上电压等级的户外， 由高压电气设备过热所致。设备温度是表征电力设备运行 配电(电气)装置的接触点测温，6～35kV电压等级的户内 正常的一个重要参数，尤其是一次设备的开断接触点，受 配电柜内的接触点测温，箱式变、环网柜内配电装置接触 环境温度、污染、长期运行、超载运行、电弧冲击等原因 点测温，电缆及电缆接头测温，变压器外壳、变压器油温 造成触点氧化，在运行时会发热，温度不断上升，给设备 测量，发电机、高压电机关键部位及外壳测温，配电箱、 安全运行埋下了隐患，如果不及时发现并处理，容易导致 端子箱温度湿度测量，环境温度。本文主要论述对高压电 设备损坏、起火或爆炸，造成大量的财产损失，更甚者将 接点的温度监测，其他的应用场合根据监测对象的不同而 会造成设备事故而引发电网事故，这种情况在负荷较大的 选择不同的传感器，方法和原理是一致的。 设备上显得尤为普遍。 高压电网中众多电气设备本身和设备之间的连接点是 目前，电力系统测温技术的使用已经很普遍。比较常 电力输送最薄弱的环节之一。随着负荷的增大，这些薄弱 用的测温方法主要有：示温蜡片、红外测温、光纤测温和 环节会出现发热现象，并形成恶性循环：温升、膨胀、收 无线测温。示温蜡片是根据不同蜡片的熔点不同，温度敏 缩、氧化电阻增大、再度升温直至酿成事故。根据运行经 感变色的原理，当温度超过示温蜡片的变色温度后蜡片变 验，需要监测的高压电器设备易发热部位如下。 色，示温蜡片无法反映温度变化趋势，温度监视的数据可 (1)高压(220kV、1 追溯性不好，红外测温方法主要是根据物体相对辐射强度 的输入输出连接点和箱体表面。 与温度之间存在一定的函数关系而制成的，为非接触式测 (2)高压母线、母排接头，穿墙套管，铜铝过渡处。 温，红外节点测温室外室内，白天黑夜误差比较大。光纤 (3)高压开关柜的动静触头及柜内断路器等各种接点。 测温方法的原理主要是利用温度能引起光纤光栅布拉格波 (4)地下电缆及电缆夹层通道。 长的变化而设计的，是一种直接接触式的测温方法，光纤 经初步统计，一个高压开关柜内的测温点为10～20 测温为接触式测温方法，缩短了爬电距离，安装调试复杂 个，一个中等规模的110kV变电站的测温点为300～500个。 且成本较高。 考虑到测温点数量多，一次投资较大的问题，在项目具体 本文介绍了一种基于ZigBee无线通信技术的无线测温实施时，应采用“一次规划，分布实施”的方法逐步把所 系统。该无线测温方式采用电磁波传输信号，传感器安装 有发热点都安装上无线温度传感器。 在高压设备上，温度测量准确，可以彻底解决电气绝缘问 2．工作原理 题，且此法不受气候环境和开关柜体结构的影响，可以测 本无线温度监测系统是一套专门用于在线监测高压电 量室内外任何高压带电体有温度事故隐患点的温度，并对 触点温度并对高温过热情况及时报警的信息系统(结