智能電網(wǎng)溫度監(jiān)測是我國智能電網(wǎng)目前面臨的巨大挑戰(zhàn)，本文給出了各種測溫方式對比、從原理上報(bào)道了最近測溫進(jìn)展，提出了基于SAW原理的無線無源測溫方法，并給出了解決方案。

  應(yīng)用領(lǐng)域

  電力設(shè)備安全可靠是超大規(guī)模輸配電和電網(wǎng)安全保障的重要環(huán)節(jié)，尤其我國正處于經(jīng)濟(jì)快速增長時期，國家電網(wǎng)的電力供電負(fù)荷日益增加，在持續(xù)擴(kuò)大供電同時給電網(wǎng)電器設(shè)備帶來一系列的安全問題。為盡可能的避免各類電力事故，電力設(shè)備安全運(yùn)營實(shí)時監(jiān)控的任務(wù)迫在眉睫。

  電網(wǎng)設(shè)備中的觸頭和接頭的電網(wǎng)安全的一個重要隱患?，F(xiàn)有統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，故障其主要發(fā)生在如下位置：

  1）電纜接頭故障。隨著運(yùn)行時間延長、壓接頭的松動、絕緣老化、以及局部放電、高壓泄漏等，將引起發(fā)熱和溫度額升高，溫度的升高將使這些狀況進(jìn)一步惡化，這將促使溫度進(jìn)一步提升，這一惡性循環(huán)的結(jié)果就引發(fā)短路放炮，甚至火災(zāi)。

  2）開關(guān)柜中動、靜觸頭故障。開關(guān)柜作為一種廣泛運(yùn)用的電力設(shè)備，開關(guān)柜是輸配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，承擔(dān)著開斷和關(guān)合電力線路、線路故障保護(hù)、監(jiān)測運(yùn)行電量數(shù)據(jù)的重要作用。開關(guān)柜設(shè)備因高壓斷路器動、靜觸頭接觸不良，加上長期的大電流、觸頭老化等因素易導(dǎo)致其接觸電阻大，從而導(dǎo)致長時間發(fā)熱、觸頭溫升過高甚至最終發(fā)生高壓柜燒毀故障。

  目前對于開關(guān)柜接頭觸點(diǎn)的溫度監(jiān)測尚沒有有效方法解決，作為監(jiān)測的替代方式通常采用效率低且代價(jià)高的人工紅外探測巡檢方式，實(shí)時溫度監(jiān)控成為目前智能電網(wǎng)的一大難題。

  通常故障發(fā)生在如圖1所示的位置

             圖1 電網(wǎng)溫度隱患的觸頭和接頭位置

  為解決這一難題，目前我國和世界上諸多機(jī)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)研究探索。從測溫原理上通常采用六種，從傳輸角度來說，包括有線和無線數(shù)據(jù)傳輸方式。

  熱敏電阻/電偶的方式在于無法無線無源，即使采用無線發(fā)送模塊，在電網(wǎng)的磁場、電場和熱場復(fù)雜情況下，抗干擾能力弱而無法正常工作。

  采用光纖光柵進(jìn)行溫度檢測，其缺點(diǎn)在于光纖屬于有線方式，會破壞既有設(shè)備構(gòu)架，而且高壓情況下會出現(xiàn)漏電、爬電隱患。

  紅外成像的方法在變電站套管、避雷器、母線等設(shè)備的溫度監(jiān)測中應(yīng)用較多，但由于高壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件互相遮擋較多，通過紅外圖譜間接獲取溫度數(shù)據(jù)其準(zhǔn)確性不能滿足要求，對紅外圖譜的計(jì)算機(jī)識別技術(shù)水平還不能替代人工識別，自動化程度不高，同時紅外熱成像儀的成本較高，不利于推廣使用。

  通過壓電原理開發(fā)的聲表面波溫度（SAW）傳感器，是采用壓電接觸式探測溫度和無線讀取方式，精度高（無線工作模式情況下±0.1℃），可分布低，成本低，同時又因?yàn)橛形⒚罴壭盘栄舆t而抗干擾能力強(qiáng)，因而成為新一代開關(guān)柜、電纜接頭的溫度檢測方法。