无线无源测温系统的解决方案介绍。电力设备
电力设备
1.常用温度在线监测相关产品存在的不足1.1干式变压器绕组温度在线监测用温控器温控器采用铂电阻作传感器，由于它无绝缘，进行耐压试验时将传感器与温控器分离，而实际运行中的过电压常损坏温控器；它的引线耐热不能满足干式变二次侧短路时，动热稳定350℃高温要求，传感器常烧坏。1.2电力变压器油温在线监测的压力式带电阻式温度计该温度计采用铂电阻作传感器，由于其自身电阻值太小，受引线电阻影响较大。特别是引线中多个接线端子接头电阻在运行中因氧化、松动、检修等引起变化是无法进行温度补偿的。所以普遍存在显示油温值与实际油温偏差过大的通病，影响显示温度值的可信度，又没有多部位油温监测，急需替代产品。2.急需温度在线监测的电力设备及其部位2.1中压开关设备中压开关设备除老设备外，多数是封闭式结构，还带防误闭锁。运行时不能打开遮挡红外辐射的门或盖板进行红外检测。设备内部导电的接头和插头在运行、动作过程会因电磨损、机械操作和短路电动力引起机械振动等原因使接触电阻增加，引起温度升高，加剧接触表面氧化，造成设备重大故障。开关设备经常发生故障的是手车触头和进出线端电缆连接处。2.2干式变压器中压绕组随着电力设备发展，出现110kV高电压干式电力变压器和铁路系统专用的干式变压器。其二次侧为6～10kV等级，还有一些二次侧电压高于660V的特殊干式变压器，对它们二次绕组温度监测还尚无可靠的在线监测产品。2.3柱上变压器（公用变）低压出线端公用变受户外环境影响，二次侧多数无保护，常出现烧毁事故。据统计，主要原因是出线端过热引起的。《电力变压器运行规程》中第5.1.4条变压器日常巡视检查内容中规定，其引线接头、电缆、母线应无发热迹象。以往是通过人为目测、滴水、观察套管是否漏油等办法进行判断。由于巡查工作量大，容易被忽视，造成公用变突发事故。当变压器三相负载严重不平衡时，过大的中线电流经偏小的变压器中线出线端，如果出线端接触又不良，则容易因发热被烧断，导致大量家用电器损坏。因此急需对其进行温度在线监测。2.4箱式变电站国内制造的箱式变是将相关设备组合在全封闭的箱体内，大多数未进行成套性设计、试验。因封闭、甚至多重封闭，结果影响设备散热。又由于设备降容幅度难以合理确定，均可能导致内部设备超温。国家电力公司在箱式变电站招标书中要求变压器、高低压电器所有设备的运行温度不超过其允许温度。这就需要对它们进行温度在线监测。目前箱式变一般仅对变压器油温进行检测并随其温度变化自动投切通风机。由于没有相应的产品配套，对变压器出线端、低压开关和高压开关进出线端的温度均没有按要求进行温度在线监测。2.5电缆的接头和电缆终端与电器设备的连接处电缆的接头处多为现场制作，如果制作、安装不到位经运行容易发生电接触问题而超温。从表1中发现电缆长期允许温度比电器外部导体连接端的允许温度低15～40℃。由于两者标准的差异，使得电缆经常承受电器高温的危害，所以电缆与电器连接处成为薄弱环节，需防患。尤其需要对高压开关柜的进出线端电缆连接处进行温度在线监测。
各 种 测 温 方 式 对 比
无线测温方式
声表面波原理：
声表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）作为一种重要的传感器，
具有微型化 性价比高 灵敏度高 可阵列化 可分布式的优点 已经得
到广泛地应用。在恶劣环境中，SAW传感器更具优势，能在温度、旋
转/运动状态、核辐射、高电压情况下正常工作。另外SAW传感器能实现无
线无源的传递信息。因此近年来SAW传感器在航空航天、军械装备、核设
施监测、防恐防化、环境监测等领域受到国际国内的重视。
SAW传感器是通过平面工艺，在压电基片上制作梳状叉指换能器，如下
图所示，电信号注入发射叉指换能器通过逆压电效应器激发出声表面波，声
波在压电晶体中传播到接收换能器并通过压电效应，转换成电信号。器件工
作在几百MHz-几GHz频率段，因此器件尺寸仅为mm级。
