基于ZigBee技術(shù)的高壓開關(guān)柜溫度測量研究.pdf

1、高壓開關(guān)柜是輸配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備,承擔(dān)著開斷和關(guān)合電力線路等重要作用,在電力系統(tǒng)中獲得了日益廣泛的應(yīng)用。高壓開關(guān)柜是將高壓開關(guān)和控制、測量、調(diào)節(jié)、保護(hù)裝置以及外殼、輔件及支持件等部件按照輸配電功能需要組裝起來,除進(jìn)出線外,其余部件完全被金屬外殼封閉的開關(guān)設(shè)備,它承擔(dān)著開斷和關(guān)合電力線路、線路故障保護(hù)、監(jiān)測運(yùn)行電量數(shù)據(jù)等重要作用。國務(wù)院于2006年2月發(fā)布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中,將超大規(guī)模輸配電和電網(wǎng)安全保障列為能源這

2、一重點(diǎn)領(lǐng)域中的優(yōu)先發(fā)展對象。
　　 電力設(shè)備安全可靠性是超大規(guī)模輸配電和電網(wǎng)安全保障的重要環(huán)節(jié),高壓開關(guān)柜作為一種廣泛運(yùn)用的電力設(shè)備,其可靠性也因而受到了更多的關(guān)注。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國內(nèi)不少發(fā)電公司、電力公司均出現(xiàn)過不同程度的高壓開關(guān)柜故障,并造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。這些故障有一部分來自開關(guān)柜本身的質(zhì)量問題,更重要的原因在于目前缺乏針對開關(guān)柜的有效監(jiān)測手段。
　　 大多數(shù)高壓開關(guān)設(shè)備采用封閉結(jié)構(gòu),散熱條件較差,在設(shè)備的長期運(yùn)

3、行過程中,開關(guān)柜內(nèi)的觸點(diǎn)、接頭及母線排連接處等部位因老化、接觸電阻過大或工差配合不良而發(fā)熱,并長期處于高電壓,大電流和滿負(fù)荷的條件下運(yùn)行,其結(jié)果導(dǎo)致熱量集結(jié)加劇,如果不對溫升采取有效的監(jiān)測措施,將會危及電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。特別是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,強(qiáng)大的電流使電氣設(shè)備內(nèi)部溫升加劇,電氣絕緣遭到嚴(yán)重破壞,并使電氣設(shè)備壽命縮短,甚至造成電氣設(shè)備被燒毀的嚴(yán)重事故。
　　 電力行業(yè)經(jīng)常發(fā)生電力電纜和設(shè)備因過熱而引起火災(zāi),導(dǎo)致大面積

4、的電纜燒損和設(shè)備損壞而被迫停機(jī),短時間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn),從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。引起電設(shè)備過熱和火災(zāi)發(fā)生的直接原因是電纜中間接頭制作質(zhì)量不良、壓接頭不緊、接觸電阻過大,長期運(yùn)行造成的電纜頭過熱、燒穿絕緣等。
　　 高壓開關(guān)柜內(nèi)觸點(diǎn)溫度監(jiān)測一直是電力系統(tǒng)檢測中的一個難題。針對目前觸點(diǎn)超溫在線監(jiān)測方法的局限性,論文提出了一種基于ZigBee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)開關(guān)柜溫度在線檢測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對開關(guān)柜溫度的在線檢測,有效的防止了過熱故障發(fā)生。

5、文章首先簡要介紹了常用的短距離通信技術(shù),對Bluetooth技術(shù)、ZigBee技術(shù)和Wi-Fi(wireless fidelit)r)等技術(shù)進(jìn)行了分析和比較,證明基于ZigBee技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)是理想的方案之一。本文從硬件和軟件兩個方面介紹了監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程,詳細(xì)介紹了低功耗的基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì),本文采用智能化溫度傳感器DS18820和TI(Texas Instruments Incorporated)公司最新生產(chǎn)的Z