声表面波温度传感器在电力系统状态监测中的应用.pdf

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1、产品与解决方案声表面波温度传感器在电力系统状态监测中的应用陈金覃奇t彭光尼2卢小荣2蒋进京2(1．广西电网百色供电局，广西百色535000；2．武汉烽火富华电气有限责任公司，武汉430074)摘要在当前国内智能电网的快速建设中，不同类型的传感器被用于对电网的状态监测。由于电力设备本身高电压、大电流、强磁场的环境中，恶劣的现场环境为状态监测带来极大困难。声表面波技术的应用让所述问题迎刃而解。关键词：智能电网；状态监控；声表面波；传感器声表面波(SAw)技术起始于是20世纪60年距离非常远，可采用各种电路，控制和处理方便、代末期，是声学、电子学、光学、半导体材料和工艺灵

2、活，方便分配设备ID便于实现传感器阵列，但是相结合的一门学科。我国对于声表面波技术的研究是其在恶劣环境下的稳定性尚待验证。同时，对于某从1970年前后开始，经过近四十年的研究和发展，些场合，如电容器组来说，面对电容器难以取能供己形成了从理论研究、材料开发到器件设计及制作、电，传感位置电池不易更换的情况，这种有源无线系统应用的完整体系。声表面波传感器是近十几来年传感方案显然不能实用。分布式光纤测温的电网状发展起来的新型传感器，其可以被开发成为测量机械态监控中有一定的应用，但在高电压，大电流、高应变、压力、气体、微小位移、以及温度等参数的传湿度等恶劣的条件下存在严重的安

3、全隐患，如粉尘、感器，用途广泛。另一方面声表面波传感器体积小、水雾在光纤线表面的积聚会使光纤的绝缘性降低，重量轻，抗干扰能力强，检测范围线性度好，同时具容易引发事故。同时光纤分布式光纤测温系统价格有良好的热性能和机械性，能适合远距离传输和实现昂贵，设备复杂，使其实用性大大降低。不同方案遥测遥控。这些特性使得SAW传感器在复杂的电力的性能评价对比列举如表l所示。系统状态监控中的应用前景广阔。表1不同测温方案对比在电力系统中，发电厂的转子定子、变电站的测温方式红外测温光纤测温有源无线测温无源无线测温高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关、电容器、采集方式红外非接触光纤传感器

4、电子传感器SAW传感器观测局限性只可直视受空间限制无局限无局限电抗器、高压电缆、变压器等重要设备的异常、故温度读取无线有线无线无线障，最初都伴随着局部或整体的过热或温度分布相在线监测否是是是对异常，一旦出现故障，就会影响整个区域的电力智能报警无有有有，两级报警供应，造成巨大的经济损失，成为重大的安全事故，安装难度难易易维护周期短较短短免维护所以对电力设备的温度在线监控显得十分必要。安全程度高较高中高测温精度由高高高1电力设备温度在线监测方案系统成本高高中低目前，现有针对电力设备温度监测的技术方案可靠性中较高低～品主要有：红外热成像技术、有源无线测温、分布式由表1可知

5、，SAW温度传感器在电力设备的状光纤测温、无源无线测温等。使用红外热成像技术态监控中优势明显。在电力系统中，电力设备出现测温要求技术人员定期对电力设备逐个扫描巡检，发热的原因可能如下：定时周期长加上热像仪分辨率、环境条件变化、人1)大型火力、水力、核能发电机设备长期工作员技术水平及对设备结构了解程度等因素的影响，于潮湿、高温的恶劣环境下，老化磨损厉害，设备较难准确分析判断，无法在线实时监控，使得难以发热严重。发现和消除可能存在的隐患。若采用有源无线测温2)触点通常要能承受高达到千安的正常工作电方案，使用电池或是CT取能给测温芯片供电，传感流，产生大量焦耳热。2011

6、年第12期摩毒墨l技琳I93产品与解决方案3)在长期运行过程中，开关的触点和母线连接SAW芯片体积非常小，即使在高速旋转的电机转子上等连接点因老化或磨损导致接触电阻过大而发热。也安装方便。所以SAW传感器非常适合在大型火力、4)接点例如高压柜内有裸露高压，空间封闭狭水力、核能发电设备中的应用。小，热量积聚。2)高压输电线路5)设备如电容器和电抗器频繁动作，老化迅速，图2中架空高压输电线路输电过程中，线路的导致温度分布异常。垂度关系到它运行的稳定性和安全性，线路垂度影6)电气设备的绝缘性能因老化而降低，发热明显。响输电线路线运行温度，对线路温度的测量能很好监控输电线路

7、状态。为了测量架空输电线路的导线2SAW传感器在电力系统中的应用温度，可以在架空高压铁塔的接头导线上安装温度随着SAW传感器的开发应用，针对发电厂的转传感器。由于架空输电线路周围区域的高电应力和子定子、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀强磁场，普通传感器无法满足要求，利用无源声表闸开关、电容器、电抗器、高压电缆、变压器等电面波温度传感器，安装点上导线的温度就可以被实力设备的温度监控需求，SAW传感器在电力系统中时获取。并且数据可以通过无线网络上传至监控中的应用已全面展开。心。通过实时监控获得导线运行温度，监测和分析1)大型火力、水力、核能发电设备输电网，监测输