户外高压隔离开关触头温度在线监控
【摘 要】常规的触头温度在线监控只用到了红外测温技术,不仅形式单一而且对于户外隔离开关无法形成实时在线监测。光纤光栅传感器和激光传感器的集合使户外高压隔离开关能够实行实时的在线监控。此系统摒弃了过去的单一的温度数据,在传统温度测量的基础上引入激光测量技术增加对弹簧长度的测量。使系统从单一的报警功能增加到能预警,报警,简单的故障排查等功能,减少了人力资源的浪费。
【关键词】光纤光栅传感器,激光传感器,在线监控
引 言
随着智能电网的大力开展,对电气设备的智能化程度要求越来越高。高压隔离开关的在线智能化检测与预警也有了很大的发展和进步。针对高压隔离开关在高压大电流环境下运行的特点,开发有关抽头在线检测就显得十分必要。近些年来常规的在线非接触式检测形式单一,检测数据单一,大多是应用红外线技术对触头的温度实施在线监控。本篇文章则摒弃以往的电气设备与测量设备相互分开的理念,引入电气设备与监控设备相结合的设想,使重要的电气设备本身就设有检测装置并实时对设备进行检测再通过无线或有线的数据传输将监控数据集合在专家电脑里进行分析判断。下面
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介绍某种户外高压隔离开关的的在线监控部分。
1、触头过热的原因
高压隔离开关运行触头过热的原因可能是下述原因引起的,
,1,合闸不到位,使电流通过的界面大大缩小,因而出现接触电阻增大,亦产生很大的斥力,减少了弹簧的压力,使压缩弹簧或螺丝松弛,更使接触电阻增大而过热。
,2,因触头紧固件松动,刀片或刀嘴的弹簧锈蚀或过热,使弹簧压力降低,或操作时用力不当,使接触位置不正。这些情况均使触头压力降低,触头接触电阻增大而过热。
,3,刀口合得不严,使触头
表
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面氧化、脏污,拉合过程中触头被电弧烧伤,各联动部件磨损或变形等,均会使触头接触不良,接触电阻增大而过热。
,4,隔离开关过负荷,引起触头过热。
在使用单一的红外线测温技术上,只能对触头温度进行检测,数据的分析也仅仅能体现触头是否有异常而无法判断引起触头发热的原因。如果加入另一个数据一起进行分析不但会提高正确率,也会对触头发热的原因作出判断。这样就大大提升了电器设备的安全运行,也减少了人力的视察。
2、系统组成
2.1激光传感器的基本原理
激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激
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光器、激光检测器和测量电路组成。激光测距先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测及其微弱的光信号。
记录
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并处理从光脉冲发出到返回被接受所经历的时间,即可测定目标距离。实现无接触测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。
2.2光纤光栅传感器的基本原理
光纤光栅在开关触头测温的原理是,由网络分析仪内部光源发出连续的宽带光,经光缆传输到监测现场布设的光纤光栅传感器,这些传感器内的敏感元件对宽带光有选择性地反射回相应的窄带光,经同一传输光缆返回到网络分析仪内,由分析仪内部的探测器来测定出各个传感器所返回的不同窄带光的中心波长,从而解析出各监测点的测温值。由于多个传感器所返回的窄带光信号中心波长范围不同,所以可以将这些传感器信号串接组网实现多点测量,大大简化了传感器及引出线的布设,避免了以往逐点测量的不便。
2.3激光传感器与红外传感器的监测实现
增加激光传感器的测量实际上是引入了对弹簧长度的测量。通过对弹簧长度的测量我们可以计算出压力的变化,再与正常运行时的数据进行比较分析对高压隔离开关是否处
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于安全运行做出判断。
因为弹簧自身长度随外界环境影响较大,所以在传感器得到数据后要将数据按照当天的气温情况输送到相对应的数据库中与红外传感器输送的数据一起进行比较与分析。当数据显示触头温度过高,但弹簧压力正常时系统则显示为隔离开关过负荷运行,避免了人员的现场视察,当数据显示触头温度过高,且弹簧压力异常时则系统显示为故障,此时需要工作人员去视察情况。
3、结束语
两种测量方式的结合发展了目前大多数使用的单一的红外测温系统,监控装置与电气设备紧密结合提高了设备的智能化程度为智能电网的建设提供可靠的元件基础。这种远程在线将空系统将使对高压隔离开关触头的监控更加细致,周密。可以做到具体问
题
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