浅析封闭式开关柜在线测温技术

在建设变电站之前，供电企业要对其建设成本进行控制，由于变电站的数量比较多，因此，我们看到的大多数变电站的规模都是很小的。随着全封闭式的电气设备的广泛使用，使得封闭式开关柜设备的在线测温越来越困难。如果电气设备运行的负荷增加，超出了规划的预期，则有可能导致电气设备出现系统故障，从而破坏电力系统稳定性。本文即探究封闭式开关柜在线测温技术。

1 电气设备在线测温的作用和意义

不管是 XGN 型开关柜，还是 KYN 型开关柜，在结构上具有通用性，电气设备的生产厂家虽然很多，但生产的电气产品在框架结构上基本一致。这就好比市场上有很多家卖猪肉的店铺，但猪肉的模样也还是一样的，味道也几乎没有差别。这也就是说，在开关柜的发热方面，我们可以找出不少的规律来。

通过系统分析封闭式开关柜的发热情况，笔者发现，其发热故障主要出现在两个部位上，一个是开关柜内的刀闸接头，一个是电缆的接头。因此，在对封闭式开关柜进行测温时，只须注意某些关键点即可，对于开关柜的其它部位，予以适当的关注即可。当开关柜的温度升高时，只须实时并正确地监测关键点的温度变化，在温度超出允许的限度之前，需要监测人员发出警告，保证有时间采取措施进行设备的维护，避免发生电力安全事故。

2 封闭式高压开关柜在线测温的要求分析

根据电气设备的框架结构特征和具体的运行要求，封闭式高压开关柜对在线测温的手段有一定的要求.

2.1 不能采用非接触式测温法

当前，封闭式开关柜有两种型号：淤XGN 型；于KYN 型。根据这两种型号的具体框架结构，开关柜的主要设备包括：断电器、电流互感器、电缆头和隔离开关等。为了避免电气设备因脏污受潮而英气污闪事故，也为了避免因动物的装入而引起设备短路，开关柜内导电部位全部采用的是绝缘热缩包封。

2009年，广电网公司的反事故技术措施明确指出：

“运行及未投运的移开式开关柜（KYN 型开关柜）的导电臂都必须装配绝缘套，今后进入广电网系统运行的小车柜，开关小车导电臂必须安装绝缘护套。”正是由于这个原因，在线测温的所有部位都需要包扎绝缘保护套。因此，这也决定了在对封闭式开关柜进行在线测温时，不能够采用非接触式的方法。

2.2 在线测温装置高压绝缘问题异常突出

我们知道，封闭式开关柜内的电气设备是带电运行的，而在线测温传感器又必须安装在被检测设备的测量点上，被测设备又属于高压设备，致使信号采集装置得安装在柜体或者是柜外，其外壳与地网相互连接，于是信号采集装置和测量传感器之间也就有了比较高的电压。因此，就必须采取合理适当的措施将高压电气设备与低压设备隔离开，使设备之间保持安全距离。要确保这些设备不受测温传感器的影响，否则的话会造成封闭式开关柜的设备出现故障。

以上这些都是测温系统发展过程中需要考虑的问题，这些问题的存在就决定了测温技术发展缓慢。

2.3 在线测温装置不能影响电气设备的原有性能

封闭式开关柜内的断电器和隔离器开关都是可操作性的电气设备，因此，分合操作必须遵循设备的运行方式，在线测温设置的安装不能影响电气设备的性能。这就对在线测温装置提出了一定的要求，不仅要适应电气设备的框架构造，而且还要确保传感器设备安装的可靠性。

2.4 封闭式内开关柜的运行环境十分恶劣，电磁干扰严重当前，高压开关柜柜内全部采用了密封结构，全部采用金属挡板进行了密封处理，除了一小部分观察窗外。根绝封闭式开关柜的 IP3X 防护等级的要求，各个柜体之间的距离不能大于 2.5mm。同时，柜内设备运行的电流量特别大，不少大电流的柜体需要几千安培的电流，甚至达到了4200A。变电站内复杂的电磁环境与电磁严重干扰了在线测温系统，从而降低了在线测温设备数据的精确度和可靠性。

3 封闭式开关柜在线测温技术分析

国际上通用的测温方法有两种：淤接触式测温方法；于非接触式测温方法。顾名思义，接触式测量方法也就是测温传感器与被测设备直接接触，不过传感器与被测物体的温度要保持一致。同样的，非接触式测温方法，也就是测温传感器与被测电气设备不直接接触，通过辐射原理来监测设备的温度。具体来说，可以分为以下几种测温法：

3.1 红外测温法

在接触式测温方法中，最具有代表性的方法是就是红外测温法。红外测温法的主要理论依据是黑辐射原理，这个原理是斯特藩、玻尔兹曼、普朗克等人创立的。其中，黑体是较为理想化的辐射体，这些物体可以在先相同的温度条件下发出一样的电磁波谱，但与黑体的具体形状和成分却毫无关系。物体表面的温度与黑体的辐射能量