[实用新型]一种应用于高压开关柜的无源无线温度测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于高压开关柜的无源无线温度测量系统。

背景技术

电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节，对电网电力设备进行安全运营实时监控成为必要。长期电网运行数据表明，电网电气设备故障大多是由于大电流运行、设备老化、绝缘水平下降等原因导致设备在高温条件下运行，进而引发燃烧，爆炸等严重后果所造成。高压开关柜是输配电重要一次设备，其安全运行对于电力正常输送非常重要。

高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的电气产品，高压开关柜工作电压等级在3.6kV～550kV。高压开关柜为金属封闭开关设备，在正常工作时，不允许打开金属封闭门，所有电气连接点均位于高压开关柜中。由于开关柜内部工作电压高，且正常使用中不能随意断电，所以安装于高压开关柜内部的测温系统，需要更高的电气绝缘性，日常使用中的维护量应尽可能减少。

针对以上情况，在高压开关柜领域，目前已有的红外测温、光纤测温、有源无线测温等解决方案均存在缺陷：红外测温不能在线测量，需要巡检，不能在线测量高压开关柜内电气连接点的温度；光纤测温布线困难，长时间工作后由于光纤上积有灰尘，导致沿光纤产生爬电风险；有源无线测温方案需要在高压开关柜中的电气连接点处使用电池或者采用CT取电，弱电电路在高压开关柜电气连接点上接触运行，存在使用风险。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的是提供一种应用于高压开关柜的无源无线温度测量系统。该系统采用一种基于声表面波(SAW：SurfaceAcousticWave)技术的新型无源无线温度传感器，该传感器利用安装在其中的晶体的物理特性，无需工作电路，不需要供电，并且采用射频无线方式实现与信号收发天线的通信，真正实现高低压电路分离运行。该系统具有温度传感器安装简便快捷，高压设备停电时间短；安装完成后，无需停电更换电池；无需感应取电，故障点少，无需停电检修等特点。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种应用于高压开关柜的无源无线温度测量系统包含多个基于声表面波的新型无源无线温度传感器、两台射频信号收发天线、一台分析器。新型无源无线温度传感器可以安装在三相母线上、与母线连通的三个断路器动触头上、三个电缆接头上。两台射频信号收发天线分别安装于母线室和电缆室。一台分析器安装于高压开关柜的仪表室。

分析器中的信号处理模块控制信号发射模块通过射频信号收发天线向新型无源无线温度传感器发送其特征射频频率信号，该传感器通过自身携带的螺旋天线接收射频信号后，将其转化为传感器中晶体表面的声表面波，这种声表面波的传播速度与晶体的温度有一定的特性关系。通过在传感器晶体上设置反射栅，使传感器晶体上产生谐振，谐振产生的射频信号被新型无源无线温度传感器上的螺旋天线发射。在回传射频信号产生时，通过分析器信号处理模块控制的信号接收模块处于工作中。接收的回传射频信号被分析器分析后得到新型无源无线温度传感器上的晶体温度。

有益效果：本发明的应用于高压开关柜的无源无线测温系统中的新型无源无线温度传感器采用接触式测温，因此其中的晶体温度与接触点温度相同。该新型无源无线温度传感器利用其中包含的晶体的物理特性，无需低电压工作电路，无需电源，实现了高压开关柜中的高低压侧完全分离，使用安全，并且减少了日常维护工作。

新型无源无线温度传感器与射频信号收发天线采用433MHz免申请频段，且整个射频通讯在金属封闭式开关柜中进行，不会对周围其余通信设备产生影响。

附图说明

图1为高压开关柜简图。

图中，A母线室；B断路器室；C电缆室；D仪表室。

图2为一种应用于高压开关柜的无源无线温度测量系统安装结构简图。

图中，A母线室；B断路器室；C电缆室；D仪表室。

图中，1、分析器；2、射频信号收发天线；3、新型无源无线温度传感器；4、母线；5、断路器动触头；6、电缆接头。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明。