電力傳感器作為能源互聯網的“神經末梢”,是感知電網運行狀態的基礎單元,是保障電網安全穩定運行,推進能源互聯網建設的重要支撐。電力設備運行異常或故障通常表現出溫度的異常變化,因此電力設備溫度監測是設備安全監控有效、經濟的手段,對設備的安全運行具有重大意義。測溫傳感器的穩定可靠運行,需持續的供電保障。
近年來,隨著微能量收集技術的發展以及傳感器功耗的降低,通過收集環境能量實現傳感器的自供電已成為一種可行的供電解決方案。本文將分別闡述CT取電測溫技術、電場取電測溫技術、RFID測溫技術以及雙電源供電測溫技術在電力設備溫度監測中的應用。
01CT取電測溫技術
CT(磁場)取電技術依據電磁感應原理,將二次電流通過整流、濾波及穩壓輸出,為溫度傳感器元器件提供能量。
● 技術特點:
(1)體積小、結構緊湊、安裝方便;
(2)低成本、低能耗、可以長期穩定工作;
(3)可擴展性高,復合參量。
● 應用限制:
(1)傳感器穩定運行,需要電流在5安以上。
● CT取電測溫技術的應用:
(1)主要應用于高壓電纜輸送中,無法獲得低電壓的交流電源和直流電源工作現場(主要應用于高壓電纜輸送中無法獲得低電壓的交流電源和直流電源的工作現場,如架空線纜、地下分支線纜、分支箱處等);
(2)線路附近難以獲取電源的設備,如電纜線路上的各類監測裝置、環網柜內的監測設備等;
(3)發電廠、變電站及大型工礦企業的高低壓輸配電系統中開關的導電觸頭、連接端頭和母線測溫。
02電場取電測溫技術
通過高壓輸電線路和導電ji板間的電容效應產生的空間位移電流給電容進行脈沖儲能來獲取電能,從而給測溫傳感模組提供能量。
● 技術特點:
(1)利用高壓輸電線路產生的電場獲取能量;
(2)供電穩定,防水防塵,受環境影響因素小,無需蓄電池,壽命長;
(3)可擴展性高,復合參量。
● 應用限制:
(1)傳感器啟動電壓需要6kV以上。
● 應用場景:
隔離刀閘觸點溫升監測、油浸式電力變壓器進出線溫升監測、高壓電氣設備連接點溫升監測等。
03RFID測溫技術
該技術指將裝有溫度傳感器的RFID標簽放置在需要監測溫度的設備表面,通過閱讀器讀取RFID標簽的信號并獲取其上溫度傳感器的數據,實現無線測溫的目的。
● 技術特點:
(1)設備體積小,安全性高,故障率低,實時實效;
(2)不影響配網設備運行,不易受環境因素影響。
● 應用限制:
(1)成本高、安裝復雜、單一測量參量。
● 應用場景:
RFID測溫技術在電力行業中可用于開關柜母排測溫、環網柜堵頭測溫、動觸頭測溫等不同的應用場合中。
04雙電源供電測溫技術
雙電源模式同時采用電池和太陽能作為能源,通過自動模式切換,確保傳感器能夠在不同的能源供應條件下正常運行,多余能量作為備用能源存儲在電池中。
● 技術特點:
(1)能量供給穩定。
● 應用限制:
(1)需定期檢查或更換電池。
● 應用場景:
多種電力監測場景。