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随着用电需求越来越大,担负着输送电力能源的输电线路、变压器、隔离刀闸、高压开关柜、电流互感器等电气设备本身的或电气设备之间的连接点过热的事故越来越多。过去依靠人工巡视、巡测连接点温度的方法已无法满足现实的需要。无线测温系统目前在电气设备连接点实时温度监测上应用比较广泛,但其在手车式开关柜动触头的温度监测上始终没有找到既无安全隐患又能直接、准确监测其温度的好方法。另外,无线测温系统只是实现了测温传感器与温度数据采集器之间的无线传输,实现了等电位温度测量,解决了被测体高压带电的绝缘问题,未形成覆盖全测温区域(如整个变电站)的无线网络。温度数据采集器之间和温度采集器与后台监控之间仍然需要有线连接敷设通讯线,给现场安装尤其是已运行的变电站安装增加了很大难度,在一定程度上限制了无线测温系统的推广。 本文针对上述问题提出了相对应的解决方案,即设计专用的手车式开关柜动触头无线温度传感器和设计能够覆盖全测温区域的双无线网络型无线测温系统。设计专用的手车式开关柜动触头无线温度传感器基于对多种型号手车式开关柜的结构尤其是动触头的结构研究,发现要杜绝绝缘安全隐患又可以直接测量触点温度,无线温度传感器只能放在固定梅花触头的动触头臂中,动触头臂中最小有φ20mm×120mm的空间可以利用且在试验位置时对外联通便于安装。这就需要解决两个难题:一是,无线温度传感器结构外形要适合放置于动触头臂内这一狭小空间,且保证电池供电方式下能够工作7年;二是,开关在工作位置时这一空间近乎密闭如何让无线信号利用这一缝隙衍射穿透将温度数据稳定的发送出来。经过深入研究、反复试验成功研制出动触头型无线温度传感器。设计覆盖全测温区域的双无线网络型无线测温系统,需要完成低功耗、强衍射穿透能力、高稳定性的无线数据采集网设计和长距离、高稳定性的无线数据传输网设计,并将双无线网络有机的融合。本文通过对无线测温采集器这一双无线网络的交叉节点设备的优化设计,通过对LORA射频模块这项新技术的应用实现了覆盖全测温区域的双无线网络型无线测温系统。 经过系统测试和实际挂网运行,本文设计研制的电气设备在线式无线测温系统温度测量准确、运行稳定、安装简单,达到了预期设计效果。同时也说明随着电力系统的发展,打破一次设备和二次设备的技术壁垒,加强强电和弱电技术的融合,并且将新技术不断创新应用于电力系统设备,是解决电力系统现存问题和消除运行设备缺陷的有效途径。