在電力系統(tǒng)中，封閉母線作為電力傳輸?shù)年P(guān)鍵部件，其運行狀態(tài)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到整個機組的安全運行。然而，隨著設(shè)備的老化，許多電廠的溫度監(jiān)控系統(tǒng)逐漸暴露出諸多問題，如測溫系統(tǒng)漏洞頻出，更換與維護(hù)時間漫長且難度巨大，這些問題嚴(yán)重威脅著機組的穩(wěn)定運行。今天，我們就來探討封閉母線測溫系統(tǒng)的有效的解決方案。

（一）主變沖擊感應(yīng)電壓軟擊穿測溫元件

變壓器的高低壓繞組存在電磁耦合關(guān)系。當(dāng)斷路器操作產(chǎn)生過電壓的沖擊電壓波作用于主變壓器高壓繞組時，不僅會在本繞組引發(fā)暫態(tài)振蕩，還會通過靜電和電磁感應(yīng)傳遞到低壓繞組，使低壓繞組側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。主變高壓側(cè)傳遞到低壓側(cè)的過電壓波包含兩部分：一是在沖擊波施加起始時刻，各繞組電感呈開路狀態(tài)，主變壓器二次側(cè)通過高低壓繞組間靜電感應(yīng)產(chǎn)生靜電感應(yīng)電壓，若主變低壓側(cè)電容較大，靜電感應(yīng)沖擊電壓幅值相對較??；二是在沖擊電壓作用于高壓繞組后，隨著振蕩發(fā)展，高低壓繞組間電磁感應(yīng)逐漸有電流通過，產(chǎn)生磁通并穿過次級繞組，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。全連式離相封閉母線外兩端通過短路板連接，并在短路板連接處各設(shè)一個安全接地點與大地構(gòu)成回路。當(dāng)主變沖擊瞬間產(chǎn)生較高感應(yīng)電壓時，聚集在外殼表面的感應(yīng)電荷會迅速導(dǎo)入大地，但由于電流較大，在流動過程中會因設(shè)備電阻產(chǎn)生較高電壓，該電壓可能向直接安裝在外殼上的紅外測溫探頭、Pt100 測溫電阻放電，導(dǎo)致元件薄弱點軟擊穿，也可能通過電纜導(dǎo)入電氣回路，造成測溫儀表感應(yīng)過電壓放電而損壞。

（二）交變磁場感應(yīng)電流引起測溫元件發(fā)熱

運行中的每相母線交流電流會在其周圍空間產(chǎn)生呈正弦規(guī)律變化的磁場，該磁場會在鋁制封閉母線外殼上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。由于全連式分相封閉母線三相間在兩端短路連接構(gòu)成回路，此感應(yīng)電勢會在封閉母線外殼產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流大小基本與發(fā)電機負(fù)荷電流相等，其產(chǎn)生的磁場能抵消母線上交流電流產(chǎn)生的磁場。這一感應(yīng)電流不僅縱向流過整條封閉母線外殼，還會流經(jīng)直接安裝在外殼上的紅外測溫探頭、Pt100 測溫電阻，導(dǎo)致元件發(fā)熱。對于整個封閉母線外殼及測溫設(shè)備，發(fā)電機負(fù)荷電流越大，發(fā)熱越嚴(yán)重。而在封閉母線外殼與主變壓器低壓側(cè)連接處的局部區(qū)域，電流密度較高，該部位發(fā)熱量與其電阻大小、流過此處電流的平方成正比。當(dāng)測溫元件長期處于這種環(huán)境，會對電子元件造成不可逆損傷，導(dǎo)致測量誤差大幅增大，甚至造成設(shè)備損壞。

（三）干擾問題

敷設(shè)在高壓電氣設(shè)備、強磁場區(qū)域的電纜，會受到靜電干擾與電磁干擾的雙重影響，這是影響測溫設(shè)備的重要因素。若測溫設(shè)備直接安裝在外殼上，會使金屬屏蔽層兩端接地，雖不會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，但根據(jù)楞次定律，受干擾磁通影響，屏蔽層內(nèi)會形成接地環(huán)流。當(dāng)兩端接地點存在電位差時，會形成很大的電勢環(huán)流，反而對電流信號產(chǎn)生抵消衰減效果，還容易損壞設(shè)備。此外，測溫設(shè)備若安裝在靠近大電流、高壓設(shè)備的部位，且測溫儀表電纜需穿越復(fù)雜交變磁場，由于電磁干擾存在，若采用電流信號傳輸?shù)臏y溫儀表未良好接地，也會導(dǎo)致儀表測溫異常甚至損壞。

為解決上述問題，提升封閉母線測溫系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，總體改造方向包括更換封母殼體測溫鉑熱電阻、導(dǎo)體測溫紅外測溫探頭，選用精度和可靠性更高的溫控儀，整體更換現(xiàn)地控制柜。同時改進(jìn)安裝方式，如在紅外探頭外增加尼龍絕緣座、對測溫元件信號電纜采取屏蔽措施、確保溫控儀良好接地等，以降低感應(yīng)電流及干擾帶來的影響。

（一）物理隔離方式改進(jìn)

以往水電站紅外測溫探頭常采用螺紋連接方式直接旋入封閉母線外殼螺孔，由于元件與封閉母線外殼無有效電氣隔離，主變瞬間沖擊及長期電流流過易損壞紅外測溫探頭。因此，采用耐高溫、絕緣性能好的尼龍棒材料加工絕緣套，旋入封閉母線外殼螺孔，再將紅外測溫探頭旋入絕緣套螺孔，實現(xiàn)紅外測溫探頭外殼與封閉母線外殼的有效電氣隔離，避免設(shè)備損壞。

（二）降低控制電纜干擾

模擬量信號受干擾后，儀表識別能力變差。結(jié)合施工經(jīng)驗與理論分析，降低電纜回路中電場引起的感應(yīng)過電壓需采取雙重屏蔽或復(fù)合式總屏蔽措施。先通過外套金屬屏蔽管道并將兩端接地，降低電磁干擾強度，再將電纜屏蔽層單端接地。雖非接地端金屬屏蔽層對地有與電纜長度成正比的感應(yīng)電壓，但無電勢環(huán)流通過，可利用抑制電勢電位差再次消除電磁干擾。

泰士特封閉母線測溫系統(tǒng)主要借助智能紅外線測溫儀進(jìn)行母線溫度監(jiān)測。整個系統(tǒng)由6個現(xiàn)地控制箱組成，能夠全面實現(xiàn)對發(fā)電機中性點封母、發(fā)電機出口封母、發(fā)電機斷路器兩側(cè)封母、發(fā)電機出口PT段封母、發(fā)變組間封母、主變低壓側(cè)封母的封母殼體溫度及導(dǎo)體溫度的監(jiān)測。一般設(shè)置54個測點，其中27個采用紅外測溫方式監(jiān)測封母導(dǎo)體溫度，監(jiān)測數(shù)據(jù)在現(xiàn)地控制柜數(shù)顯屏顯示并上傳至監(jiān)控系統(tǒng)；另外27個使用PT100熱電阻監(jiān)測封母殼體溫度，該數(shù)據(jù)僅在現(xiàn)地控制箱內(nèi)數(shù)顯屏顯示。系統(tǒng)主要包含傳感器、盤柜、端子箱、信號電纜、智能溫顯控制儀等組件。

通過該系統(tǒng)能夠有效解決現(xiàn)有封閉母線測溫存在的問題，提高封閉母線測溫的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，為電力設(shè)備的安全運行提供有力保障。在電力行業(yè)不斷發(fā)展的今天，持續(xù)優(yōu)化和完善測溫系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備，對于提升整個電力系統(tǒng)的可靠性和效率具有重要意義。

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