电力传感器作为能源互联网的“神经末梢”,是感知电网运行状态的基础单元,是保障电网安全稳定运行,推进能源互联网建设的重要支撑。电力设备运行异常或故障通常表现出温度的异常变化,因此电力设备温度监测是设备安全监控有效、经济的手段,对设备的安全运行具有重大意义。测温传感器的稳定可靠运行,需持续的供电保障。
近年来,随着微能量收集技术的发展以及传感器功耗的降低,通过收集环境能量实现传感器的自供电已成为一种可行的供电解决方案。本文将分别阐述CT取电测温技术、电场取电测温技术、RFID测温技术以及双电源供电测温技术在电力设备温度监测中的应用。
01CT取电测温技术
CT(磁场)取电技术依据电磁感应原理,将二次电流通过整流、滤波及稳压输出,为温度传感器元器件提供能量。
● 技术特点:
(1)体积小、结构紧凑、安装方便;
(2)低成本、低能耗、可以长期稳定工作;
(3)可扩展性高,复合参量。
● 应用限制:
(1)传感器稳定运行,需要电流在5安以上。
● CT取电测温技术的应用:
(1)主要应用于高压电缆输送中,无法获得低电压的交流电源和直流电源工作现场(主要应用于高压电缆输送中无法获得低电压的交流电源和直流电源的工作现场,如架空线缆、地下分支线缆、分支箱处等);
(2)线路附近难以获取电源的设备,如电缆线路上的各类监测装置、环网柜内的监测设备等;
(3)发电厂、变电站及大型工矿企业的高低压输配电系统中开关的导电触头、连接端头和母线测温。
02电场取电测温技术
通过高压输电线路和导电ji板间的电容效应产生的空间位移电流给电容进行脉冲储能来获取电能,从而给测温传感模组提供能量。
● 技术特点:
(1)利用高压输电线路产生的电场获取能量;
(2)供电稳定,防水防尘,受环境影响因素小,无需蓄电池,寿命长;
(3)可扩展性高,复合参量。
● 应用限制:
(1)传感器启动电压需要6kV以上。
● 应用场景:
隔离刀闸触点温升监测、油浸式电力变压器进出线温升监测、高压电气设备连接点温升监测等。
03RFID测温技术
该技术指将装有温度传感器的RFID标签放置在需要监测温度的设备表面,通过阅读器读取RFID标签的信号并获取其上温度传感器的数据,实现无线测温的目的。
● 技术特点:
(1)设备体积小,安全性高,故障率低,实时实效;
(2)不影响配网设备运行,不易受环境因素影响。
● 应用限制:
(1)成本高、安装复杂、单一测量参量。
● 应用场景:
RFID测温技术在电力行业中可用于开关柜母排测温、环网柜堵头测温、动触头测温等不同的应用场合中。
04双电源供电测温技术
双电源模式同时采用电池和太阳能作为能源,通过自动模式切换,确保传感器能够在不同的能源供应条件下正常运行,多余能量作为备用能源存储在电池中。
● 技术特点:
(1)能量供给稳定。
● 应用限制:
(1)需定期检查或更换电池。
● 应用场景:
多种电力监测场景。