電力傳感器作為能源互聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”,是感知電網(wǎng)運行狀態(tài)的基礎(chǔ)單元,是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,推進能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要支撐。電力設(shè)備運行異?;蚬收贤ǔ1憩F(xiàn)出溫度的異常變化,因此電力設(shè)備溫度監(jiān)測是設(shè)備安全監(jiān)控有效、經(jīng)濟的手段,對設(shè)備的安全運行具有重大意義。測溫傳感器的穩(wěn)定可靠運行,需持續(xù)的供電保障。
近年來,隨著微能量收集技術(shù)的發(fā)展以及傳感器功耗的降低,通過收集環(huán)境能量實現(xiàn)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(shù)、電場取電測溫技術(shù)、RFID測溫技術(shù)以及雙電源供電測溫技術(shù)在電力設(shè)備溫度監(jiān)測中的應(yīng)用。
01CT取電測溫技術(shù)
CT(磁場)取電技術(shù)依據(jù)電磁感應(yīng)原理,將二次電流通過整流、濾波及穩(wěn)壓輸出,為溫度傳感器元器件提供能量。
● 技術(shù)特點:
(1)體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便;
(2)低成本、低能耗、可以長期穩(wěn)定工作;
(3)可擴展性高,復(fù)合參量。
● 應(yīng)用限制:
(1)傳感器穩(wěn)定運行,需要電流在5安以上。
● CT取電測溫技術(shù)的應(yīng)用:
(1)主要應(yīng)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(xiàn)場(主要應(yīng)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(xiàn)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(shè)備,如電纜線路上的各類監(jiān)測裝置、環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的監(jiān)測設(shè)備等;
(3)發(fā)電廠、變電站及大型工礦企業(yè)的高低壓輸配電系統(tǒng)中開關(guān)的導(dǎo)電觸頭、連接端頭和母線測溫。
02電場取電測溫技術(shù)
通過高壓輸電線路和導(dǎo)電ji板間的電容效應(yīng)產(chǎn)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(shù)特點:
(1)利用高壓輸電線路產(chǎn)生的電場獲取能量;
(2)供電穩(wěn)定,防水防塵,受環(huán)境影響因素小,無需蓄電池,壽命長;
(3)可擴展性高,復(fù)合參量。
● 應(yīng)用限制:
(1)傳感器啟動電壓需要6kV以上。
● 應(yīng)用場景:
隔離刀閘觸點溫升監(jiān)測、油浸式電力變壓器進出線溫升監(jiān)測、高壓電氣設(shè)備連接點溫升監(jiān)測等。
03RFID測溫技術(shù)
該技術(shù)指將裝有溫度傳感器的RFID標簽放置在需要監(jiān)測溫度的設(shè)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(shù)據(jù),實現(xiàn)無線測溫的目的。
● 技術(shù)特點:
(1)設(shè)備體積小,安全性高,故障率低,實時實效;
(2)不影響配網(wǎng)設(shè)備運行,不易受環(huán)境因素影響。
● 應(yīng)用限制:
(1)成本高、安裝復(fù)雜、單一測量參量。
● 應(yīng)用場景:
RFID測溫技術(shù)在電力行業(yè)中可用于開關(guān)柜母排測溫、環(huán)網(wǎng)柜堵頭測溫、動觸頭測溫等不同的應(yīng)用場合中。
04雙電源供電測溫技術(shù)
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(yīng)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(shù)特點:
(1)能量供給穩(wěn)定。
● 應(yīng)用限制:
(1)需定期檢查或更換電池。
● 應(yīng)用場景:
多種電力監(jiān)測場景。