浅谈接点温度在线监测系统在南钢的应用①

摘 要：该文介绍了接点温度在线监测系统的工作原理，通过与传统的靠“五感”为主的点检方式做比较，以及不同测温方式的对比论述了接点温度在线监测系统的优缺点，工作方式以及在第一炼铁厂3#烧结机系统高压开关柜中的接点温度测量与应用的情况，实践证明对高压设备的点检起到了非常好的辅助作用该套系统的使用，较好的解决了接点温度的在线检测、实时数据查询和超温报警的难题，也为该系统在南钢其它分厂的广泛应用打下了坚实的基础。

关键词：高压开关柜 温度检测 接点温度在线监测系统

中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0027-02

在电气设备的监测系统中，温度的监测是重要任务之一。温度受其它参数变化的影响而升高，而温度的升高又影响其它参数的变化，特别是与绝缘电阻值的相互关联程度更是密不可分。电气设备过热特别是各部连接点的过热经常发生，它是造成电气设备故障的主要原因之一，也是点检人员巡视检查电器设备的主要任务。电器设备连接点的过热主要是由设备过负荷运行和负荷突变的影响、设备老化变形、导体连接点松动、接触电阻大等原因产生，不少情况下会因为接头处局部发热而发展成设备烧毁事故。为使过热部分能够及时发现，这样就要求电器设备对有可能产生过热的部位都要进行温度变化监视、测量。因此对封闭式的高压开关设备的触头和接头部位的运行温度进行实时监测，对于保障开关设备的安全运行，乃至电网的正常运转都具有十分重要的意义。第一炼铁厂烧结车间高压配电室使用的都是中置式高压柜，柜内接点较多，在设备运行时无法打开柜门检查，而停电后又不能使过热点表现出来，所以过去靠人的感觉的检测方法，如果不出现变形、变色、有气味等要发现存在过热现象是相当困难的。因此传统的靠“五感”为主的点检方式，已不能满足现在设备（特别是高压设备）的点检要求。为了能够准确、实时的监测高压柜的各接点温度，在3#烧结机工程的高压系统中，引进了接点温度在线检测系统。接点温度在线检测系统的使用，较好的解决了接点温度的在线检测、实时数据查询和超温报警的难题。

1 接点温度在线检测仪与其他测温设备的比较

目前使用较多的测温设备有：示温贴片、红外测温仪、无线温度在线检测系统等。红外测温仪由于无法对密封在开关柜内的接点进行监测，不能实现实时的在线监测，所以不适用于高压开关柜的接点监测。烧结的1#、2#机高压柜目前都是使用示温贴片来检测接点温度。虽然也能起到测温效果，但与3#机使用的接点温度在线监测系统相比存在一些弊端；主要是：由于高压柜只在出线室的后面开有观察窗，点检时只能看到电缆接头的温度是否有变化，而看不到断路器的动静触头发热情况，其次是接点温度是随电气设备的负荷的变化而变化的。当监视的电气设备连接点发生了不同程度的过热时，现用的“示温贴片”不能准确地反映温度变化的趋势。这就给及时发现设备隐患带来了不便。三是目前使用的示温贴片一旦变色就无法还原成原来的颜色，属于一次性使用的物品。再就是示温贴片颜色是否有变化，要到现场检查才能发现，不具备远程实时显示、查询和报警功能。而接点温度在线检测系统则能够弥补示温贴片在这些方面的不足，极大地方便了设备点检人员对高压设备接点温度的监测。

2 接点温度在线监测系统的工作原理

通过固定在被测接点上的无线温度传感器，采集被测接点的温度信号，将此温度信号经过与传感器相连的发射模块发送到接收模块，接收模块经数据线与接点温度检测仪相连，接收到的信号经处理后与预设的温度值进行比较，如超出预设值接点温度检测仪将发出报警信号。同时后台管理系统读取接点温度检测仪的信号，发出相应的报警，提醒值班人员引起关注。

3 在3#烧结机的应用

第一炼铁厂3#烧结机共有36台中置式高压柜。中置式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。按有关的规程要求，除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室呈封闭状态。由于母线的压接点、断路器的动静触头、电缆的接头都是发热点且都处在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，点检人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断，将直接造成重大的生产事故。

在3#烧结机高压系统设计之初，出于对烧结电气维检人员少、设备多、高压配电室无人值守、以及方便点检人员对高压柜电缆头和柜内接点温度的监测等因素的考虑。采用了一套接点温度在线监测系统。整个系统由一个后台管理系统和36个单机系统组成。

单机系统中每个高压柜共采集九个点的温度信号，分别是：A、B、C三相的上触点；A、B、C三相的下触点；和A、B、C三相电缆头；这九个点温度信号的采集已基本能够满足对本柜接点温度监测的需求。每台高压柜的接线室面板上装有一个温度监测仪，接线室内装有电源模块和信号接收模块，在高压值班室设有一个后台管理系统。将每个高压柜的温度信号经过通信接口传送到后台，这样点检人员无论在柜前还是在值班室都可以方便的检查各接点的温度情况。其后台监控的主显示画面如图1所示。

3.1 基本设置

值班或点检人员可通过后台管理系统对装置进行多种所需的设置，其基本设置有：温度巡检时间间隔；温度采样时间间隔；记录保存最大时间间隔；系统超限报警温度；三相温度差报警；系统温升异常报警时间间隔、温升度数；报警信号持续时间；报警音设置；根据有关规定，变配电场所设备的各部位温度一般不超过70℃，个别部位最高不超过80℃。具体的参数设置可由管理人员根据实际情况进行设置。该厂的系统参数设置如图2所示。

3.2 数据查询

利用该系统的数据查询功能可对：报警事件、温升异常报警、故障记录、事件日志、历史数据（历史曲线、历史记录、各接点温度比较条形图）、温度数据汇总等进行查询。值班或点检人员可通过这些功能查询到每一台高压柜在某个时间接点温度的情况。对于一些重要设备的温度变化趋势可通过历史曲线的查询来了解，结合当时的环境温度的情况对接点温度进行分析，可以对设备是否存在隐患的判断起到很好的辅助作用。

3.3 使用效果

该系统自投用以来，在温度异常报警方面已有体现。

例一、2011年2月27日大夜班零时左右，3#机主抽供电柜报警，温度超限，当班的值班人员经过检查，发现接点温度75℃。遂立即要求停机检查，发现电缆接线有松动的现象。紧固电缆后重新开机，报警消除，避免了一起电机烧损的重大设备事故。

例二、2011年6月5日3#烧结机温度在线监测系统后台监控系统发出报警，显示机尾风机温度超限，经过电气人员的认真检查，会同机械部门现场检查结果，确认电气部分不存在问题。温度超限是由于风机轴承损坏导致电流增大而引起。由于问题被及时发现，并得到及时处理，成功的避免事故进一步扩大。保证了设备的安全运行。事故发生时的温度曲线如图3所示。

3.4 系统的的扩展性

烧结3#机的接点温度检测系统，在设计时预留有接口，在今后时机成熟的时候可以将3#机的变压器一、二次接头以及低压柜母线、低压大功率电机、生产关键设备的接触器等设备的接点温度信号，纳入系统进行统一管理。扩展时只需增加相应的检测元器件，接入系统即可，原系统不受影响。

3.5 系统目前存在的缺陷：

（1）该系统的在发射模块中使用的电池容量较小，当电池电压低于3.6V的时候发送出来的信号有失真现象。（2）曲线的Y轴数值被限定在100℃不能自动随Y轴曲线改变而改变。这给超过100℃接点温度曲线的读取带来了不便。（3）曲线的局部放大功能不够灵活，对故障分析不便。

4 结语

接点温度在线检测系统在3#烧结机投用以来，对高压设备的点检起到了较好的辅助作用。采用接点温度在线检测系统较好的弥补了维修人员不足和受现场环境限制等因素而导致的无法全面有效点检问题，在一定程度上减少了维检人员的工作量。该系统可以比较直观的反映现场高压设备运行时的温度变化情况，对温度出现异常的设备，运行人员可根据系统数据采取相应的措施，保证设备隐患能够被及时发现。为设备的预防性维护提供了相应的依据。因而采用该系统可以对生产的自动化控制和保障生产顺利进行起到重要作用。

参考文献

[1] 王国贞.电气设备故障与维护[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2] 吕厚余.工业电气控制技术[M].北京：北京大学出版社，2010.

[3] 深圳英唐YTT-100H接点温度在线监测仪使用说明书，2011.