變電站中低壓側(cè)設(shè)備多以開關(guān)柜為主且在用量較大,其安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。開關(guān)柜內(nèi)各接觸點(diǎn)可能因?yàn)榫o固螺栓松動(dòng)、銜接不嚴(yán)密、氧化腐蝕、電弧沖擊等原因造成接觸電阻增大,當(dāng)大電流流過這些觸點(diǎn)時(shí),會(huì)出現(xiàn)溫度過高現(xiàn)象,如不及時(shí)發(fā)現(xiàn),容易引起火災(zāi)、爆炸、大面積停電等事故,直接和間接經(jīng)濟(jì)損失巨大。光電互感器應(yīng)用逐漸增多,對開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境的溫濕度提出了更高要求。因此,對開關(guān)柜的溫度進(jìn)行在線監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜的智能化,對智能電網(wǎng)發(fā)展及開關(guān)柜的安全運(yùn)行具有重大意義。
目前,運(yùn)維檢修人員通過示溫蠟片測溫、紅外測溫、光纖測溫、有源無線測溫、無源無線SAW測溫等技術(shù)實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜的溫度監(jiān)測。其中,示溫蠟片測溫和紅外測溫均需人工參與讀取測溫設(shè)備的溫度值,容易出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào),無法進(jìn)行監(jiān)測,且監(jiān)測精度和準(zhǔn)確度會(huì)收到操作人員的影響,實(shí)時(shí)性較差。光纖測溫存在爬電距離短,安裝調(diào)試復(fù)雜,且其調(diào)制解調(diào)器成本較高等缺點(diǎn),不利于大面積推廣?,F(xiàn)有的有源無線溫度傳感器存在集成度高、自組網(wǎng)、體積小、成本低廉、安裝方便等諸多優(yōu)勢,可以黏貼在電纜接頭、銅排連接點(diǎn)、閘刀和開關(guān)觸點(diǎn)等關(guān)鍵測溫點(diǎn),但有源無線溫度傳感器的供電電池不適于工作在高溫惡劣環(huán)境,容易發(fā)生爆炸,引發(fā)事故,且電池可能漏液,給電力設(shè)備帶來額外的安全隱患?;诼暠砻娌y溫技術(shù)的無源無線SAW溫度傳感器,通過測量無線射頻信號(hào)的頻率變化得到溫度值,但基于無源無線SAW 溫度傳感器的溫度監(jiān)測系統(tǒng)存在以下缺陷:傳感器通過頻率識(shí)別ID,本身沒有
電子ID;安裝距離必須大于20 cm,不適用于測溫點(diǎn)密度較大的環(huán)境;通常需要通過螺絲固定安裝,不便維護(hù)。
射頻識(shí)別(radio frequency identification,RFID)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活領(lǐng)域。在超高頻(UltraHigh Frequency,UHF)RFID溫度傳感技術(shù)中,溫度傳感芯片與RFID 芯片的集成設(shè)計(jì),使得電子標(biāo)簽具有了溫度感知能力,超高頻閱讀器通過電子標(biāo)簽獲取溫度傳感信息,實(shí)現(xiàn)了溫度監(jiān)測的“無源測溫、無線傳輸”,將UHFRFID 溫度標(biāo)簽用于開關(guān)柜在線監(jiān)測,將有效解決目前存在的問題。本文研究了UHFRFID 溫度標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)和天線設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了基于UHFRFID 溫度標(biāo)簽的開關(guān)柜溫度監(jiān)測系統(tǒng),對開關(guān)柜中的易發(fā)熱觸點(diǎn)進(jìn)行在線測溫,并通過通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸至匯聚控制器,匯聚控制器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IEC61850 幀格式傳輸至主站數(shù)據(jù)庫,供主站系統(tǒng)調(diào)用,或直接將數(shù)據(jù)進(jìn)行本地顯示。