浅析电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用
2021-08-19 08:53:49 来源：安科瑞王蒙蒙
摘要：通过分析现有温度在线检测技术的分类，结合时代技术发展的特点，对电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用方法进行探讨。这些研究对电力电缆线路的运行维护和温度检测技术的发展有着重要的意义，有很好的现实价值。
关键词：电力电缆；运行温度；在线检测
0 引言
在现代生活中，电力已经成为重要的能源之一。为了满足我国人民对电力使用的需求，我国建设了基本覆盖全国范围的电力供应网络。电力电缆在电力供应网络中扮演着重要的角色。电力电缆线路在运行的过程中，会产生一定的温度，进而对电网的整体稳定性产生影响。为了实现电网的正常稳定运行，需要实现对电力电缆线路运行温度的有效检测。
1 电力电缆线路运行与温度在线检测
1.1 温度在线检测在电力电缆线路运行中的意义
电力电缆线路是实现电力稳定供应的重要基础，也是组建电力供应网络的关键部分。如果电力电缆线路出现问题，通常会影响到一片区域的电力供应，对人们的日常生活产生十分严重的影响。因此，电力电缆线路的运行维护一直是人们关注的重点之一。
1.2 现有温度在线检测技术缺陷分析
首先，现有的温度在线检测技术的精度偏低。实现温度在线检测的目的不仅是为了确保线路的正常运行，也是为了能够在发现问题后提高解决问题的效率。这就要求检测技术能够比较准确地实现对故障地点的定位。而现有的技术普遍存在精度不足的问题，无法满足人们的需求。部分温度在线检测技术存在应用局限性，尤其是部分高精度检测技术，由于该类技术特点的限制，在保证高精度问题定位的同时，通常无法实现线路的全面检测。
2 电力电缆线路运行温度在线检测技术的分类
2.1 光纤传感检测技术
光线温度传感检测技术是目前应用比较广泛的技术之一。该技术的核心是利用后相拉曼散射效应实现对电力电缆温度的具体掌握。在应用的过程中，该技术利用光线能够达到与纳米激光脉冲相融合的效果，通过检测热振动频率来实现温度的在线检测。
2.2 点式温度传感技术
点式温度传感技术是一种应用比较简单的技术。该技术需要在电力电缆线路的特定点位处安装传感器，再利用特定的线路进行传感器的信息传输。通过控制系统的数据分析和处理，实现对整个线路的温度在线检测。点式温度传感技术成熟度比较高，而且对于技术的要求也比较低。但其自身也存在比较大的局限性。
2.3 热效应在线检测技术
热效应在线检测技术也是一种应用比较广泛的技术。该技术主要是利用红外测温技术进行。在电力电缆线路运行的过程中，工作人员可以利用红外设备进行温度检测工作。通过设备内部的信息处理系统，实现对电力电缆线路温度的测定。这项技术应用灵活性高。而且，采用红外测温可以在保持灵活性的同时兼顾精度性，因此受到了广泛关注。
2.4 线式温度在线检测技术
线式温度在线检测技术是一种比较新型的检测技术。该技术的核心在于电力电缆内部的结构。该技术应用的电缆采用特殊材料制成，本质上可以认为是一种温度传感器。在应用过程中，可以将被测量线路的电缆捆在一起。如果电力电缆的温度过高，会直接导致线路短路，触发警报。
3 电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用
3.1 温度在线检测技术的应用方法
温度在线检测技术的应用互相并不冲突。因此，在应用的过程中应该注意对不同技术方法的综合应用。在比较大范围的检测活动中，应该首先考虑热效应在线检测技术。该技术快捷灵活，而且能够提供比较准确的问题定位信息。因此，该技术的应用应该受到重点关注。
3.2 温度在线检测技术的其他注意事项
首先，应该重视温度在线检测技术的发展。针对现有技术存在的缺陷，需要推动新技术的发展和应用，以获得一种高效灵活的温度检测方法。其次，应当注意温度检测设备的发展和应用。在温度在线检测的过程中，需要应用到大量的技术设备。例如红外探测设备，信息处理设备等等。高性能设备的应用也可以有效提高温度检测的准确性，对于整体的维护工作等也有比较重要的应用意义。*后，应当注意对工作人员的培训。新技术和新设备的应用会对工作人员提出新的要求。为了充分发挥检测技术的优点和设备的功能，需要针对具体情况进行工作人员的技能培训。
4 安科瑞无线测温系统介绍与选型
安科瑞无线测温监控系统是根据当前无线测温系统的要求，在广泛征求用户和家意见的基础上,充分吸收当前国内外厂家的成功案例，并结合安科瑞多年来的丰富经验，采用面向对象的分层分布式设计思想，结合自动化技术、计算机技术、网络技术、通信技术而设计的一款无线测温软件。
4.1 Acrel-2000T无线测温系统结构
Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通信（如图1），系统设计遵循国际标准Modbus-RTU, Modbus TCP等传输规约，可靠性和开放性都得到了很大地提高。
Acrel-2000T无线测温监控系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能。可以监控无线测温系统的设备运行状况，实现快速报警响应，预防严重故障发生。
Acrel-2000T无线测温监控系统主要特点是开放式系统结构，硬件兼容性强，软件移植性好，应用功能丰富。该系统具有强大的处理能力，快速的事件响应，友好的人机界面，方便的扩充手段。其软件系统的设计依据软件工程的设计规范,模块划分合理，接口简捷明了，主要包括主控模块、人机界面、图形组态、数据库管理系统、通信管理等几大模块。
图1 Acrel-2000T无线测温系统结构图
4.2 Acrel-2000T无线测温系统功能
■实时监测
Acrel-2000T无线测温监控软件人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示各测温节点的温度数据及有关故障、告警等信息
■温度查询
温度历史曲线（1分钟、5分钟、60分钟可选）
■运行报表
查询各回路设备运行溫度报表.
■实时报警
壁挂式无线测温监控设备具有实时报警功能，设备能够对温度越限等事件发出告警。
■设备提供以下凡种告警方式：
a.弹岀事件报驚窗口.
b.实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警.
C.短信吿警，可以向指定手机号码发送吿警信息短信（需选配短信猫）.
■历史告警査询
Acrel-2000T无线测温监控系统能够对所有吿警事件记录进行存储和管理，方便用户对系统和告警等事件进行历史追溯，查询统计、事故分析。
■用户权限管理
Acrel-2000T无线测温监控系统为保障系统稳定运行，设置了用户权限管理功能。
通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如数据库修改等）。可以定义不同级别用户的 登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的保障。
■定值设置
用于修改高温定值、超温定值。
■WEB（可选）
展示页面显示变电站数量、变压器数量、监测点位数量等概况信息， 设备温度、通信状态，用电分析和事件记录。首页显示场站的变压器数量、回路个数、有功功率、无功功率、用电量、事件记录等概况信息，可通过实时监控、变压器、通信模块切换到需要查看的界面。
实时数据曲线可监测各个回路的测点温度、电压、电流、功率曲线信息。
接线图页面通过一次图实时反映电气参数变化，包括测量量、信号量等信息（信号量 需要断路器提供辅助触点支持）。
能耗统计页面显示各回路的功率峰值和用电量峰值，功率、电能趋势曲线，电能环比，用电排名。
运维管理\通信状态显示监测接入系统设备的通信状态。
■手机APP（可选）
设备数据员面显示各设备的电參量数据、温度数据以及曲线。
4.3 安科瑞ARTM系列无线测温终端产品选型
安科瑞电气接点无线测温方案由无线温度传感器、收发器、显示单元组成。温度传感器直接安装于断路器动触头、静触头、电缆接头、母排等发热接点，将测温数据通过无线射频技术传至接收装置，再由接收器485通讯至测温终端或无线测温系统（如图2）。
图2 电气接点在线测温结构图
4.3.1 安科瑞无线温度传感器
无线温度传感器共有5种，分别对应螺栓固定、表带固定、扎带捆绑、合金片固定等安装方式。针对不同的变电站要求，可根据传感器供电方式以及安装位置的不同，考虑安装方便的因素，选择相匹配的传感器。
4.3.2 安科瑞无线收发器
无线测温收发器共有3种，通过无线射频方式接收温度数据。收发器根据不同的传感器型号进行匹配，同时传感器的传输距离决定接收装置能否多柜接收。
4.3.3 安科瑞显示终端
显示装置通过RS485连接收发器，可嵌入式安装于柜体上，若柜体开孔不便，也可选择壁挂式安装于配电室内。方便操作人员现场及时查看电气节点实时温度的同时，也可以通过RS485或以太网通讯的方式在后台系统查看现场情况。
5 结语
电力电缆线路在现代生产生活中发挥着重要的作用。为了推动电力电缆线路的未来发展，本文通过分析温度在线检测技术在电力电缆线路中的应用价值和应用问题，研究了温度在线检测技术的分类和应用特点。同时，本文对温度在线检测技术的应用方法和注意事项进行了探讨。这些研究对电力电缆的维护运行有着很好的帮助。
【参考文献】
[1] 王梦琼.在线检测技术在电力电缆线路运行温度的应用[J].电子世界,2018(10).
[2] 陈景炜,柴燕.浅析电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用.
[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
作者简介：王蒙蒙，女，安科瑞电气股份有限公司，主要从事无线测温系统的研发与应用
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