浅谈高压断路器触头温度在线检测在水电站监控系统中的应用实现

摘 要：水电站高压开关柜内断路器发生故障有相当部分与断路器触点过热有关，温度在线监测可及早发现过热现象防止事故发生。本文主要以水电站机组出口断路器应温度过高造成故障，通过对断路器触点装设高压断路器触头温度在线检测仪，浅谈其利用电站现有计算机监控系统实现人机交互的应用。它的应用实现有助于中控室值守人员实时监视发电机出口高压断路器触点温度并在温度过高时得到告警，提高发电设备运行的可靠性与安全性。

关键词：监控系统NC2000；通讯机CPM418；高压断路器；温度在线检测仪

1 前言

藤子溝电厂1号机组并网40分钟后出现运行声音异常，1号出口开关柜室传来爆炸声，同时事故停机动作。经检查发现1号机组主变保护比率差动、差动速断动作，1号机组发电机保护比率差动、速断、非电量2保护动作，1号机组发电机后备保护过流I段保护动作，最大故障电流达到32kA，现场检查发现1号机出口开关柜C相断路器动静触头烧毁严重。由于在1号机组并网运行40分钟内未能及时发现断路器温度过高，导致断路器触头大部分触指及触指弹簧均已烧毁成粉末状，触指和弹簧是在长时间的电流影响下灼烧成粉末状且造成了触头盒炸裂，并把粉末喷射到了三相母排及邻近柜壁上从而引起了B、C相相间短路，最终造成三相短路接地。

为准确及时监视高压断路器运行时的温度，防止因断路器触点温度过高引发爆炸，特引入断路器触头温度在线检测技术。在实际应用中通过装设温度检测仪、与计算机监控系统组网通讯传送至上位机，用于人机交互，达到实时监视、预警。

2 温度在线监测硬件实现

在测温系统投运后对机组出口断路器温度进行了统计分析，使运行人员对各机组在不同负荷下的温度判定有了数据支持，并以此作为机组安全可靠运行的依据，该套系统主要由断路器温度检测仪、监控系统通讯机CPM418、監控系统上位机工作站3部分组成。

断路器温度检测仪：由温度测量、控制显示终端两部分组成。测量温度后，将温度数据通过红外传递给控制显示终端。温度测量传感器分别固定在断路器六个动触头上、控制显示终端安装在开关柜内金属面板上。控制显示终端接受温度测量传感器数据，并通过计算后通讯接口采用RS-485通讯线、modbus通讯协议实现与监控系统现地控制单元通讯管理机CPM418进行通讯。

监控系统通讯机CPM418：利用电站现有计算机监控系统现地控制单元中通讯管理机CPM418，负责接收控制显示终端发送出的温度数据，并通过机架总线与现地控制单元PLC进行通讯，把测温数据上传到监控系统上位机数据库服务器主机（main1、main2），通过南京南瑞公司的NC2000计算机监控应用程序进行数据处理、传输。

监控系统上位机工作站：通过接收监控系统上位机数据库服务器主机传送的机组断路器各触点温度数据，并在人机界面进行显示，温度过高告警。中控室运行值守人员根据实际情况采用相应的处置方法。

3 温度在线监测软件实现

前期条件：硬件装设完毕，高压开柜内断路器温度检测仪工作正常，通讯接口参数按实际进行设置；电站计算机监控系统LCU工作正常，通讯管理机工作正常；计算机监控系统上位机运行正常，监控系统应用程序NC2000工作正常。通讯管理机编译环境、组态软件安装完成。

程序编写完成后将工程中的DLQCWdef.h和DLQCW.c文件拷贝回/home/nari/workroom/txt目录下的相应文件夹下，并在其路径下运行命令：make DLQCWdrv生成可执行的二进制程序。并将通讯程序可执行文件，需放置到SJ30的/home/nari/sbin目录下，并运行命令：chmod 755 DLQCWdrv。在组态软件中生成数据库配置后，下载到SJ30上，然后登录SJ30将至重新启动，运行命令：reboot。修改计算机监控系统NC2000数据库配置文件（通过设置越复限告警）、生成断路器温度监视画面，并同步到其他工作站中。最终实现人机交互。

4 总结

本应用利用电站现有计算机监控系统软、硬件条件，通过装设断路器温度监测仪，利用通讯技术实现数据采集及告警。中控室值守人员可实时监测机组断路器温度，有利于提高值守人员对设备运行状况了解程度，对设备异常运行状况进行及时处理，提高设备运行稳定性和降低设备损坏率。从经济角度看，利用现有监控系统，可以减少设备采购，降低成本，对行业内部、具有同类设备的厂站具有推广意义。

参考文献

[1]许一声，顾霓鸿.高压开关柜触头温度在线检测仪[J].电器工业，2006，41（1）：139-140.

[2]谢云敏.水电站计算机监控技术[M].中国水利水电出版社，2006.

（作者单位：重庆鼎泰能源（集团）有限公司）