高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、高壓開(kāi)關(guān)柜故障中很大一部分是由于觸頭、母線等過(guò)熱導(dǎo)致絕緣損壞造成的，因此，高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)過(guò)熱點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，是電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行亟待解決的問(wèn)題。 由于高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，普通的溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)難以滿足電力系統(tǒng)的應(yīng)用要求。光纖溫度傳感器具有抗電磁干擾、靈敏度高、小型化、重量輕等特點(diǎn)，它的出現(xiàn)為高壓電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)研究提供了新的思路。本文以KYN28—12（Z）型開(kāi)關(guān)柜為研究對(duì)象，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部溫度和電磁環(huán)境進(jìn)行了分析，論

2、證光纖傳感和通信技術(shù)用于觸頭溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可行性。 應(yīng)用傳熱學(xué)相關(guān)理論，建立了觸頭的傳熱模型，計(jì)算了接觸電阻、表面散熱系數(shù)等參數(shù)。采用多物理場(chǎng)耦合分析軟件COMSOL Multiphysics，在額定電流和短路電流兩種情況下，仿真計(jì)算了觸頭的溫度場(chǎng)分布，得出觸指為觸頭溫度監(jiān)測(cè)的最佳位置。分析了光纖溫度傳感器應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，包括傳感器安裝、量程范圍是否適用、對(duì)觸頭閉合沖擊帶來(lái)的應(yīng)變的選擇性，證明光纖溫度傳感器滿足觸頭溫度檢

3、測(cè)的要求。 應(yīng)用電磁學(xué)相關(guān)理論，建立了高壓開(kāi)關(guān)柜電纜室內(nèi)的電磁模型，給出了電纜室內(nèi)電磁場(chǎng)滿足的邊界條件。應(yīng)用COMSOL Multiphysics軟件，進(jìn)行了12kV（50Hz）交流電壓條件下高壓開(kāi)關(guān)柜電磁場(chǎng)分布的數(shù)值仿真計(jì)算，得到了高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布。利用Matlab軟件，將電磁強(qiáng)度數(shù)據(jù)以高斯噪聲形式疊加到傳感器信號(hào)傳輸線上，并對(duì)電纜和光纖兩種傳輸媒質(zhì)的傳輸誤差進(jìn)行了對(duì)比分析，證明高壓開(kāi)關(guān)柜電纜室內(nèi)電磁場(chǎng)對(duì)光