1．概述
    高壓開關柜在電力系統中特別是配電系統中占據了非常重要的地位，它擔負著控制和保護的雙重功能。它的安全穩定運行直接關系著電力系統的供電可靠性。隨著電網日益擴大，綜合自動化和變電站無人值守管理模式的普遍應用，對高壓開關柜的運行狀態的監視提出了新的要求。由于高壓開關柜內部裝有電流互感器、電壓互感器、匯流排等，在設備運行時會產生熱量，使開關柜內溫度升高。空氣濕度過高引起的絕緣水平下降，也會導致柜內空氣溫度的升高。所以高壓開關柜在運行過程中出現異常情況時，往往表現為柜內溫度的升高。由于高壓開關柜多為封閉結構，結構復雜（包括手車室、電纜室等）通風散熱能力有限，柜內空氣溫度升高時，運行人員難以發現。盡管目前的高壓開關柜裝有風扇降溫，但運行值班人員卻難以了解開關柜的實際溫度。因此，研制開關柜的在線溫度監測系統，實時監視測開關柜內空氣的溫度，對減小運行人員的巡視強度，保證開關柜的安全運行，預防電力系統事故的發生，提高供電可靠性具有非常重要的意義。
2．系統功能結構分析
    高壓開關柜在線溫度檢測系統包括溫度采集部分、數據處理部分和數據傳輸部分，其系統結構如圖1所示。溫度傳感器具有將溫度信號轉換成數字信號并將數字信號傳送到處理器的功能。處理器的主要功能是控制溫度傳感器的溫度轉換、溫度傳感器的數據傳輸以及數據初步處理等。處理器可以根據需要將溫度數據通過通訊前置機發送至后臺計算機和調度部門的功能。系統軟件可將各高壓開關柜實時溫度與負荷電流和歷史數據進行綜合分析，判斷開關柜運行狀態是否正常。運行人員也可直接從顯示器了解開關柜的實際運行溫度。
3．系統的功能的實現
    3.1硬件部分解決方案  硬件部分主要包括DALLAS公司的DS1820數字溫度傳感器和DZT-512單總線溫度巡檢儀。
    (1)數字溫度傳感器DS1820 DS1820是DALLAS公司生產的支持“一線總線”接口的數字溫度傳感器。DS1820其外形簡單，僅有三個引腳(GND、DQ和VDD)。“一線總線”能與計算機進行數字通信、總線負載量大、布線簡潔、精度高、性能穩定、價格便宜等優點。DS1820內部結構如圖2所示，包括64位永久型ROM、永久型溫度報警觸發器TH和TL、溫度靈敏元件等部分。
    DS1820的單線接線方式將非電模擬溫度值轉化為數字信號并輸出僅占一位1}0端口。單線接線方式也使處理器能夠對夠通過單信號線實現多點測溫，高壓開關柜在線溫度檢測系統的設計也得以簡化。DA1820具有極低功耗的工作方式，測溫時即可通過外接電源供電也可通過數據線直接供電；其測溫范圍為-55℃~+125℃，測量精度為0.5℃；轉化為數字信號的溫度數據以16位代碼的方式串行輸出。
    (2)DZT-512單總線溫度巡檢儀DZT-512單總線溫度巡檢儀是配合一線總線技術現場應用的一種檢測儀表，可以對D51820數字溫度傳感器系列產品進行溫度數據采集、顯示、報警設定，數據傳輸，使溫度巡迥檢測系統獲得高可靠性、低成本和最簡單的布線結構。DZT-512可連接64點，擴展后可測512點溫度，測溫范圍可達-55c~+125℃，測溫精度為o.50c，可通過485總線與計算機通訊。
    (3)溫度檢測部分的連接  高壓開關柜溫度監測部分的接線如圖3所示。
    由于高壓開關柜一般配置比較集中，且數量較多，而且每個開關柜具有小車室和電纜室等多個溫度測量點。因此，一般來說本系統的總線上連接的DS1820數量較多。若所有的DS1820同時進行溫度轉換，且采用從數據線向其供電，將難以滿足要求，所以本系統單獨從DZT-512的3號端口向所有的DS1820提供一個5v的直流電源。在接線之前，必須先建立一張表格，記錄每一個DS1820在現場安裝位置與輸入編號之間的關系。儀表接通電源即可進入巡檢狀態，如果是第一次使用，還須逐個對每一個DS1820插入登記插座進行登記。在登記過程當中，可以對每一個的DS1820的上限溫度值和下限溫度值進行設置。
    3.2軟件部分解決方案軟件部分的開發是該系統的核心和難點部分。系統軟件完成的功能主要包括實時數據讀取、數據處理、存儲以及數據的傳輸。軟件系統的設計應該按照面向對象的軟件設計方法思路s將系統所要實現的每·個功能看成是一個對象，每個對象具有各自的運行參數和成員函數。軟件應該具有良好的可移植性、可擴展性和可維護性。同時，軟件系統應實現系統功能的模塊化，系統功能模塊調度的有序性，完善的通信功能以及高效率的數據處理等。軟件系統的工作流程框圖如圖4所示。
    DZT-512從定期各溫度傳感器讀取溫度數據后，將各溫度將數據上傳至后臺計算機，后臺計算機將各高壓開關柜的實時負荷電流和溫度與歷史溫度和負荷數據進行綜合分析比較，判斷是否正常，若發現異常情況則發出警告信息。同時各高壓開關柜的實時溫度可根據設置進行顯示。對每個高壓開關柜的數據判斷完以后，程序可根據設置進行下個循環，從新從DZT-512中讀取最新的數據，然后進行下一輪的分析和判斷。
4．結束語+
    高壓開關柜在線溫度監測系統可以對高壓開關柜內部的空氣溫度進行在線監測，可以降低運行電站運行人員的巡視強度，并能夠將現場各開關柜的溫度信號通過485通訊上傳至后臺計算機和調度部門。結合開關柜的電流、電壓以及與歷史數據的對比可以實現對開關柜內部狀態的分析，從而實現對開關柜的故障預警，減小事故的發生，提高供電可靠性。高壓開關柜在線溫度監測系統還可進一步發展成為高壓開關柜智能監控系統，實現對高壓開關柜的內部狀態分析。該系統即可用于新建變電站也可用于老變電站的現代化改造。
    三門峽富通新能源可以根據用戶的需求訂做各種類型的高低壓配電柜開關柜。