高压开关无线测温在线监测系统软件设计

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1、高压开关无线测温在线监测系统软件设计第1章绪论1.1课题研究背景及意义在电力系统中，电力设备的安全可靠性是电网安全保障的重要环节。随着电力系统向着高电压、大机组的迅速发展，电网日益扩大，变电站无人值守模式普及推广，电气设备的安全运行越来越重要[1]。当设备长期在高压、高负荷和大电流的条件下运行时，电气设备温升加剧，如果不对温升釆取有效及时地监测措施，可能会造成设备的故障，危及电力系统的安全运行。特别在电力系统发生短路故障时，若没有及时发现设备温度的升高，可能会造成电气绝缘的破坏，使电气设备寿命缩短，甚至会造成

2、设备烧毁、火灾等事故[2]。因此对电气设备的温度测量是现代电力系统中一个重要的安全保障措施，对电力系统的安全稳定运行，具有重要的意义。在现代电力传输系统中，高压开关柜是发电厂、变电所中的重要设备，它担负着关合及断开电力线路、保护系统安全的双重功能，是大规模传输和电网安全保障的重要环节。高压开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内，分别是开关室、母线室、出线室，按有关规程要求，除实现电器连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室为封闭状态。在开关室和出线室内流过负荷电流的连接点，当负荷较大时，这些连接点会

3、发热，产生安全隐患。在高压幵关柜内，间刀触头、电力电缆进出线的接头接触不良时，会使接触电阻增大，负载电流流过时会产生发热现象，过热时会引起绝缘材料的老化，当众多接头部位温度过高会产生故障,引发高压开关柜的故障，如果不能及时发现处理，势必影响整个机组的运行，这会给电力系统造成很大的损失此外在电力系统中，虽然电气设备从发热到事故可能会需要一个过程，但是为了杜绝隐患的出现，需要在系统运行阶段，加大对触点温度的监测，及时对可能故障点预警，把故障消灭在萌芽状态。高压开关柜空间狭小，不便于人工巡查的，甚至在高压开关柜运行

4、阶段，是不允许人靠近的，因此需要对高压开关柜内触点、母线连接处的工作温度实时在线监测，从而提前发现和排除热故障隐患[6]。高压幵关柜是否能够长期安全可靠的运行直接影响了电力系统整体的运背质量，因此对高压开关柜内温度的实时监测与预警具有非常实际的应用价值。高伍开关柜温度在线监测系统设计和幵发旨在及时发现和控制开关柜温度异常状况、避免重大事故发生和提髙电力系统整体自动化程序和运行质量，对于电力系统的安全运行、智能化发展起着重要的作用。1.2监测系统研究现状传统的测温方式，如热电偶、热电阻等测温方式周期长、施工复杂

5、，效率低，不便于管理、排查，尤其当环境存在有裸露高压，空间狭小，无法进行人工巡查测温时，传统的测温方式受到了一定的限制[1G]。以上三种测温方式虽然较传统的测温方式有了一定的改观，但对于电力系统中高压和强磁场的测温环境，仍然存在着一定的弊端。近年来，随着无线通讯技术的不断发展，出现了采用无线传输方式进行温度采集的监测系统。无线测温方式具有绝缘性能好，测量精度高，本征安全防爆，抗电磁干扰等优点，无线测温传感器可直接安装在幵关柜的高压触点处，其体积小，安装简单，可满足幵关柜运行时关闭柜门的要求。采用无线测温方式进

6、行高压隔离和信号传输，从根本上解决了高压幵关柜内触点温度不易监测的难题[12]，满足了电力系统的要求。高压开关柜监测系统采用无线测温技术对高压开关柜内母线排、触头温度进行温度实时监测；无线测温技术主要通过无线传感技术连接各个元件单元，并进行信息传递和命令传输[13]。将无线温度传感器直接安装到带电物体的表面，比如开关柜内各个触点或母线连接处，其可在封闭的柜体内直接测量设备温度后，以无线方式传送给温度采集终端，不需要人工操作，之后温度采集终端上传给上位机，完成了对被监测对象的实时在线监测过程。长期以来，国内外对

7、电力系统相关设备的温度监测做了一些工作，对相关系统测温方式的分析，并对各种测温方式进行比较，考虑高压开关柜的高压、强磁场的应用环境，无线测温方式完全绝缘，造价低廉，操作方便，智能自动[14]，有比较明显的优势，因此无线测温在高压幵关柜内的测温使用是很好的选择。本系统采用无线测温方式完成了对高压幵关柜内温度的监测。第2章无线测温在线监测系统整体分析2.1监测系统总体架构和工作原理系统需求分析是和客户共同分析、协商和确定需求，这个过程需耍从客户方采用信息并跟据公司可提供的软硬件条件，提出系统的设计方案，经过客户确

8、认，最终确定设计方案。本系统主要进行上位机软件设计与开发，在软件系统设计开发中需求分析是非常重要的环节。系统需求分析的任务主要是获取软件的功能和性能指标，根据系统需要做什么，确定系统功能和系统模型。需求分析会直接影响软件系统的合理性，以及足否能满足用户的需求在进行需求分析时，需要注怠信息，要站在用户的角度上，从功能需求、性能需求上以及设计等方而分析高压开关把无线测温在线监测系统的设计开发。现场温度采