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摘要：本文提出设计和应用一种基于远程无线数据监测技术的无线测温系统，实时监测变电站设备机构箱温度，保障电网安全运行。
关键词：机构箱；无线测温系统；实时监测；安全运行
变电站设备机构箱在外界环境温度变化较大时，容易发生凝露现象，产生二次设备绝缘降低或锈蚀、直流接地、机构卡涩、保护装置误动等后果，影响电网安全运行。目前，机构箱温度监测由变电站运维人员定时现场检查，容易出现故障发现不及时等问题。此外，封闭式结构的机构箱也不便目测和探测监视温度。
本文提出设计和应用一种基于远程无线数据监测技术的无线测温系统，对设备机构箱温度进行实时监测，即时提醒运维人员排查机构箱异常温度情况，既减少机构箱巡查频次、减轻运维人员维护量，提升工作效率，也延长了设备操作机构的使用寿命，避免因停电造成的负面影响和经济损失，改善了企业的服务质量。
1当前变电站设备机构箱温度监测模式及存在问题
现阶段，变电站设备机构箱的温度监测主要有以下两种模式：（1）机构箱柜体红外测温配合机构箱检查表；（2）机构箱温控器配合附属温湿度传感器。
这两种方案都存在以下问题：封闭式结构的机构箱不便目测和探测监视温度，耗时耗力；温度检测需要安排变电站运维人员每月定时到现场检查，增加电力运维成本；由于机构箱温控器、加热板是发生故障的概率和频率是不可控的，可能因发现不及时导致机构箱因受潮发生缺陷，增加了消缺停电的时间。
2变电站设备机构箱无线测温系统的设计与应用
由于当前变电站设备机构箱温度检测存在的不足，本文提出了设计和应用一种基于远程无线数据监测技术的无线测温系统，对设备机构箱温度进行实时监测。
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图1 现场布置简图
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图2 网络简图
整个无线测温系统由安装于设备机构箱的无线温度传感器，安装于设备区中心部位电源箱的数据中转主机，以及位于运维主站的后台监控电脑构成。其中，无线温度传感器与主机通过433Mhz无线频段进行传输；主机与后台电脑通过接收转换装置经GPRS移动网络进行传输，现场布置简图如图1，网络简图如图2。
3变电站设备机构箱无线测温系统的选型和步骤
本文提出的变电站设备机构箱无线测温系统主要包括无线温度传感器、主机和后台电脑的选型。
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图3 无线温度传感器选择图
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图4 使用系统前后机构箱温度检查流程图
首先是无线温度传感器，共需进行六方面选择：（1）测温元件：参照《国家电网公司变电检测管理通用细则第1分册：红外热像检测细则》规定对于在线型红外热像仪的要求，测温准确度为±2℃，选用物美价廉的热敏电阻作为测温元件；（2）天线射频电路：综合考虑变电站设备区覆盖面积、通信距离、网络层级和系统本身传输数据量小且对传输速率要求低等因素，选用国际标准免授权频段433MHz，并选定天线参数为发射距离80m，芯片温度无变化时的待机时间10min、运行功耗20mW的天线；（3）电池：DL/T 486-2010《高压交流隔离开关和接地开关》规定，刀闸工作环境温度为-25℃～40℃；另外现场机构箱内长加热板工作温度实测接近150℃，对于电池高低温性能有着较高要求，选定工作温度范围广、稳定性高的锂亚硫酰氯电池；（4）结构：放大天线焊接于传感器外壳，实现信号收发的同时减少屏蔽阻隔，热敏电阻焊接于测温电路上紧贴壳体接受外界热传导温度，电池卡在电路板上内部封装一体，避免进灰和机构箱机械振动损害电路；（5）外壳：采用铝合金板切割拼接、阳极氧化处理、盖板开孔、螺丝固定，实现整体轻巧，容易拆装检修；（6）安装位置：安装于远离加热器位置、温度明显低于其他位置的柜体底部。具体结果如图3所示。
其次是主机，采用市场上现有的无线主机，通过设置传感器IP地址，实现监测数据的匹配对应。
最后是后台电脑，利用现有的监控软件进行界面修改，确保符合现场机构箱情况。同时，后台电脑通过USB口，利用接收转换装置接收主机通过GPRS移动网络发射的温度数据。根据传感器IP地址号设置数据地址，实现监控数据的匹配对应。
4结语
本文提出的变电站设备机构箱无线测温系统设计和应用后，运维人员可以实时在后台查看现场各机构箱温度情况和变化曲线，并根据系统提示的温度异常及时发现和处理故障，大大缩短了检查流程（图4），提高了工作效率。此外，该无线测温系统无需改造现有机构箱和布置线缆，避免由于设备改造工程耗时耗力而造成的推广困难，具有设计合理、结构简单、使用方便、经济实惠等优点，是一款值得推广的变电站设备机构箱无线测温系统。
参考文献
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