广西南宁530221）【摘要】ZigBee技术是一种短距离、
低功耗、低成本的短距离无线通信技术，可嵌入到各类控制装置、传感器、消费性电子设备中[1]。由于大型变电站开关柜数目多，距离近，电磁环境复杂。本文提出利用ZigBee通讯模式结合现场开关柜内置的无线测温，
测湿传感器及除湿，制冷等控制器的特点，把现场测试数据传送、控制指令等上下行交互链与有关链路组网后与后台系统互动。ZigBee通讯兼具高可靠、搞抗扰性、低功耗，更适合在大型变电站密集开关柜绝缘下降综合治理技术中采用。【关键词】ZigBee；多点数据传输；开关柜绝缘下降综合治理【中图分类号】TM08
【文献标识码】A
【文章编号】2095-2066（2019）11-0061-02
0前在目前言的高压开关柜绝缘下降治理技术中袁广泛运用开关柜温度和湿度的检测与控制技术装置袁此类装置具有自动改220善开置的kV关检测以柜及控上内变温度制电装置站尧有湿度的能力袁但由于大型电力用户的数少目则将50会尧很多大则袁上加之百面高高压压屏柜屏柜场袁屏柜所电内磁干扰大袁对通讯链路抗干扰性能必然要求高袁而高压开关柜往往处于集中空间袁不需要长距离的通讯链接即可组网遥通过实验及运行证明袁ZigBee的短距离无线通讯模式最为适合这种场IEEEE802.15.4所[2]遥ZigBee技术主要用于无线个信方式袁蜜蜂之无间线通标过准跳研ZigZag制开发的形状袁的名域舞蹈字网则渊WAPN来来交互源于冤袁信蜂是息群基袁的于以通便共1享据获目食物取前源模式开的关方向柜尧状位置态和监测距离遥
检测的技术应用及数作为一次设备中占据主要地位的开关柜袁故障的主要原因之一是绝缘水平下降袁开关柜铜排绝缘化处理不合理尧柜内部高温度与高湿度是造成开关柜绝缘水平下降的主要原因遥图1常规数据采集及数据链路方式
开关柜铜排绝缘化处理不合理会导致小动物短路袁异物搭接袁腐蚀尧潮湿尧污秽导致的闪络等风险遥而柜内部高温度与高湿度对绝缘下降的影响更为突出遥而绝缘下降后引起的局部放2据传输本文模式提出的开关柜绝缘下降治理模式及数电则直接引起柜内温度持续升高等表象特征遥所以袁电力系统鉴于上述分析袁本文提出了利用ZigBee的短距离高密度管理部门和电力用户目前最长采用的是利用红外或紫外成像定点无线通讯特性袁作为开关柜绝缘下降综合治理的数据前设备或者在线监测装置对开关柜的温度尧湿度尧局部放电等指端标进行监测尧检测袁采样数据采用录入后台或者对柜内传感器采用有线或者GPRS无线传输模式把现场数据接入后台分析[3]袁2.1采集开及传关柜绝缘输手段遥
开关柜故障的主下要原降治因理
之一是绝缘水平下降遥开关柜铜如图1所示遥这些数据取得方式要么成本较高遥大大提高监测尧排绝缘化处理不合理尧柜内部高温度与高湿度是造成开关柜监测的费用袁要么采用有线数据传输袁降低屏柜内的绝缘裕绝缘水平下降的主要原因遥开关柜铜排绝缘化处理不合理会度袁也有增加操作人员作业风险的概率遥
导致小动物短路袁异物搭接袁腐蚀尧潮湿尧污秽导致的闪络等风还有文献及使用实践采用了红外通讯模式遥但此模式对险遥而柜内部高温度与高湿度对绝缘下降的影响更为突出遥首于密集集中的大量开关柜需要多个独立的前端通讯模块袁增先袁开关柜为了防水袁封闭性能较佳袁其内在的潮气不能快速加了设备冗余遥而红外或者紫外手持式检测方法需要大量人地排出遥特别南方地区袁空气的相对湿度很大袁在雨季尧大风雨力投入袁切数据需要独立输入后台才可分析出开关柜的运行天气下开关柜潮湿尧凝露等现象尤为严重遥因此造成开关柜长状态袁实时性不高遥只能作为本文提出的监测方法的补充遥
期运行在高度潮湿环境之下袁容易导致设备绝缘性能下降袁甚
61低碳技术至造成事故遥其次袁在封闭环境中袁由于散热不良等问题致使开关柜内温度过高袁影响整个装置元器件的工作袁从而影响设备的正常运行遥因此随着对电力质量的要求越来越高袁降低事故频度和停电次数是其中最主要的指标遥从而对开关柜温度和湿度渊1的冤开检关测柜与控内的制温度成为湿了度必传然感[4]遥
器及数据报警遥
开关柜内布置无线温湿度传感器袁采用ZigBee通讯模式袁把温湿渊2度冤采数用值直半导接体传制送冷给技术现场对控柜制内单冷却元遥
除湿袁如图2所示遥
图2半导体冷却除湿模块
渊3冤基于AVR单片机控制方法的开关柜柜内环境控制方法遥
基于单片机控制的除湿器必须能够准确检测端子箱内空气的相对湿度值袁当端子箱内空气的相对湿度过大时袁启动除湿装置动作遥相对湿度的临界值可以参考相对湿度HM1500的输出电压袁其控制流程如图3所示遥
图3控制流程
2.2数据采集、
组网及传输处理ZigBee屏柜后法制网协络内调节点袁温接湿受度通前采过端集串采前口集端进装置设备从节点入wifi发来上行模拟量袁进入模数块据遥袁再并通将过数IP据统一网络组进网入远程后台遥远程后台经过数据运算袁判断终端节点采集数据阈值是否超限袁如果温度湿度阈值超限袁则后台系统发出指令给温湿度调节设备袁按指令运行袁降低温湿度值袁根据设定的返回系数袁达到设定温湿度值后结束运行遥如此循环往复袁确保高2.3压屏柜前终内温湿度保持在设定值以内袁如图4所示遥
端端模采块集以前低功端耗的袁链路小体积设计
为优袁采用图五设计模块集成
62LOWCARBONWORLD2019/11图4数据采集、组网及传输链路设计
可实现前端处理单元袁如图5所示遥
图5前端采集模块设计
电源模块设计袁由于ZigBee通讯功耗极低袁电源模块采用
常规5V可充电锂电池即可实现遥不过需要注意的是袁电池输入进入屏柜内部必须充分考虑到屏柜绝缘裕度和屏柜内的有限2.4空间后控遥
台制指处理令系下统出行现设计
温湿度越限后发出下行指令袁通过双向通讯口直接向温湿度控制设备发出动作指令袁温湿度控制设备3不动作袁降低温度和湿度遥
特可别提出逆绝缘的是袁下无降论出高压现开后应关柜如注何意控的制屏柜系统内调整的温湿度袁有时由于各种原因渊如绝缘材料袁过电压等原因冤袁屏柜的绝缘水平还是继续下降袁如果强行降低屏柜内温度袁则会给真正的局放检测带来误导袁所以袁系统需要在频繁温度报警后袁发出紧急报警信号袁以便人工及时干预尧检测屏柜出现了不可逆4的结绝缘下降袁从而及时避免系统误判遥
通束语过采用高压开关柜绝缘下降综合治理技术袁可有效降低开关柜由于污秽尧温湿度升高引起的绝缘下降袁有效降低开关柜事故频率遥而采用低功耗袁可密集组网的ZigBee通讯模式袁可低成本袁高可靠的实现数据上行和下行的交换遥从而提高电力系统稳定运行遥
基金项目：南宁市科学研究与技术开发计划野开关柜绝缘下降综合治理技术的研究冶渊GX20180151冤遥
[1]渊丁国明.基于参考文献
[2]27ZigBee技术的无线通信浅析[J].电脑知识与技术袁2019
2019吴冤院志22-23.
强.短距离无线通信技术优势及运用研究[3]2017周渊[4]渊文文17冤院[J].无线互联科技袁12冤院袁1-2.
等.10kV智能化高压开关柜测温系统设计[J].广东电力袁大刘学袁佳2015.
.高130-135.
压开关柜智能监控系统的研究与开发[D].长沙院国防科技收稿日期：2019-09-28作者简介：白雪萍渊1973-冤袁女袁汉族袁河南驻马店人袁经济师尧会计师袁本科袁主要从事电力系统物资管理及财务工作遥
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