一、常用温度在线监测相关产品的不足
1.1 干式变压器绕组温度在线监测温控器
温控器采用铂电阻作为传感器。 由于没有绝缘，耐压试验时必须将传感器与温控器分开，实际运行中的过压往往会损坏温控器； 当变压器二次侧短路时，动热稳定需要350℃的高温，传感器经常烧毁。
1.2 压力式电阻温度计在线监测电力变压器油温
温度计采用铂电阻作为传感器，由于其自身阻值太小，受引线阻值影响较大。 特别是，无法对引线中多个端子接头因氧化、松动、运行中维护等引起的电阻变化进行温度补偿。 因此普遍存在油温显示值与实际油温偏差过大，影响温度显示值可信度，且没有多位置油温监测，替代产品急需。
2、急需在线温度监测的电力设备及其零部件
2.1 中压开关柜
除旧设备外，大多数中压开关柜为封闭式结构，具有防误锁定功能。 操作过程中，不能打开阻挡红外线辐射的门或盖板进行红外线检测。 设备内部的导电接头和插头，在运行和动作过程中，由于电气磨损、机械运转和短路电动力作用，会增加接触电阻，使接触电阻增加，引起温度升高，加剧触点氧化表面，并导致重大设备故障。 开关柜最常发生的故障是手车触头和进出线电缆的连接。
2.2 干式变压器中压绕组
随着电力设备的发展，出现了110kV高压干式电力变压器和铁路系统专用干式变压器。 其二次侧为6-10kV级，也有一些特殊的干式变压器二次侧电压高于660V。 其次级绕组温度监测尚无可靠的在线监测产品。
2.3 杆上变压器（公变）低压出线端子
公用变电站受室外环境影响，二次侧大多无保护，经常发生烧毁事故。 据统计，主要原因是出风端过热。 《电力变压器运行规程》第5.1.4条规定，变压器的日常检查内容规定其引出接头、电缆、母排应无发热迹象。 过去是通过人眼、滴水、观察套管是否漏油来判断。 由于检查工作量大，容易被忽视，造成公变突发事故。 当变压器三相负荷严重不平衡时，过大的中性线电流通过变压器中性线较小的出线端。 如果插座端子接触不良，很容易因受热而被烧断，导致大量家用电器损坏。 因此，在线监测其温度迫在眉睫。
2.4 箱式变电站
国产箱式变电站将相关设备组合在一个全封闭的箱体中，大部分未进行成套设计和试验。 由于关闭甚至多次关闭，设备的散热因此受到影响。 并且由于难以合理确定设备的降额范围，可能导致内部设备过热。 国家电力公司在箱式变电站招标文件中要求，变压器、高低压电器等所有设备的运行温度不得超过最高允许温度。 这就需要在线监测他们的体温。 目前，箱式变电站一般只检测变压器油的温度，根据温度变化自动开关风机。 由于缺乏相应的产品支持，未按要求在线监测变压器出线温度、低压开关、高压开关进出线温度。
2.5 电缆接头及电缆终端与电气设备的连接点
电缆的接头大多是现场制作的。 如果制作和安装不到位，很容易造成电气接触问题和运行后过热。 由表1可知，电缆的长期允许温度比电器外导体连接端的最高允许温度低15-40℃。 由于两种标准的不同，电缆经常暴露在高温电器的危害中，因此电缆与电器的连接成为薄弱环节，需要重点预防。 特别是需要在线监测高压开关柜进出线电缆连接处的温度。
三、在线温度监测的两种方式
在线温度监测方法主要有两种类型：非接触式红外辐射和使用热敏器件的接触式温度测量。 由于非接触式红外传感器受环境、湿度、气压影响较大，被遮挡时无法准确测量红外辐射，使用有很大局限性。 接触式传感器直接与测温点接触，受环境因素干扰小，可实现准确、快速的温度检测。
现有接触方案的不足：当使用热电偶作为传感器时，由于热电偶的冷端不能保持在0℃，因此需要增加冷端补偿以进行常温测量。 在实际测量中，当热端与冷端距离较远时，也需要使用补偿导线。
使用光纤传感器，包括发射器、接收器、连接器和光纤。 如何安装和布线光纤传感器是一个非常有问题的问题。 光纤传输信号方案不易实现高低电位的完全隔离。 在发射端安装高压端子时，无法解决接地绝缘问题。
采用电阻式传感器直接接触测量，利用导线传输高电位信号，简单地利用气隙隔离高低电位，通过红外光电转换传输温度信号是一种很好的方式。 但红外线发射管和接收管裸露在外，长期使用会产生灰尘和污染，使信号传输的可靠性逐渐变差，影响测量值。 也是一个很难解决的问题。 此外，必须进行现场专业安装调试，使用方便性不理想。
四、温度在线监测装置的技术关键
(1)低压系统检测的主要技术是解决温度传感器的绝缘和导热问题。 在高压系统检测中，必须有效解决高压侵入低压系统的问题。 由于感温元件在高压端，检测和处理的控制单元在低压系统。 因此，该技术的核心是实现高压端与低压系统电位可靠隔离。
(2)温度传感器(包括其引线)必须满足高温测量的稳定性和耐热性要求。 因为除了承受异常过热外，还必须承受短路大电流动热稳定电流冲击产生的短时高温而不损坏。
(3) 无补偿测温可满足精确测温的要求。
5、WD/N型无线无源测温系统
WD/N无线无源测温系统是我公司自主研发的应用于简单环境的温度监测系统。 实现对高压电力开关柜、变压器等设备关键部位温度的实时连续不间断监测，并将数据实时上传至数据中心。 中心为集中监控和智能化管理提供了可靠的平台，为设备的安全稳定运行提供了有力保障。 其目的是实现远程无人值守、集中监控、集中管理，提前发现异常，及时采取措施，杜绝重大事故的发生。 WD/N型系统由四部分组成：无线无源温度传感器、数据采集器、采集器天线和系统监控软件。
该产品可选用应用：（1）开关柜断路器触头温度在线监测及过热预警（2）母线触头温度在线监测及过热预警（3）电缆接头温度在线监测及过热预警过热预警 (4) 变压器与母线连接点温度在线监测及过热预警 (5) 变压器及母线连接点温度在线监测及过热预警 (6) 避雷器及母线连接点温度在线监测及过热预警 (7) 输电线路连接点温度在线监测及过热预警等。
5.1 产品特点
● 无线温度检测，避免了有线绝缘的隐患； 传感器完全无源干式电力变压器技术参数和要求，无需更换电池，免维护期10年以上。
● 良好的实时测温功能，及时跟踪温度变化； 可靠性高，可在高温和超低温环境下长期稳定工作； 系统组件定制化程度高，安装灵活方便。
● 抗电磁干扰能力强。 温度传感器采用抗干扰电场均衡技术屏蔽箱，抗电磁干扰能力强，数据实时远传可靠。
● 系统工作稳定，监测数据准确，具有温度超限、升温过快报警功能和温度变化趋势分析功能； 系统运行时，每2秒记录一次温度数据，以及当天的温度曲线、历史曲线、温度报表、系统日志等温度变化信息。
● 通讯主机支持多种通讯方式，同时满足本地显示、液晶显示和实时数据远传的功能要求； 数据传输协议通用性强，可方便、安全地接入本地数据监控中心。
5.2 主要技术参数
5.3 原理框图：
无线无源综合监控系统结构拓扑如图1所示：
系统采用4层网络架构：
1）现场设备层
最底层为分布式无线无源传感器，传感器与被测点直接接触，实时监测参数变化； 收集器天线放置在距传感器芯片约5米的范围内。 数据采集器向传感器发送查询信号，监测结果返回给数据采集器，从而完成监测数据的采集。
2）数据传输层
网关通常以监控室为单位，采用一台网关连接多台数据采集器的方式。 数据采集器通过RS485总线与网关相连，可在网关采集多台数据采集器的监控参数信息； 汇总后的数据也可以通过61850、103/104等协议接入SCADA系统。
3）监控层
对于同一区域不同监控机房的数据，在监控中心进行采集； 综合监控系统软件安装在电脑上，软件对公交网关的数据进行汇总分析，建立数据库系统和智能管理平台，同时将数据发送到远程监控终端。
4）远程终端层
本地监控中心与远程客户端通过网络实现监控数据的实时同步，远程计算机使用WEB浏览器进行远程监控管理，也可以通过手机客户端软件进行远程监控管理。
6、WD/N无线无源测温系统应用技术方案
针对主要电力设备运行中超温事故频发的部分电力设备薄弱环节和最热部位的温度在线监测，提出以下具体技术方案。
(1)高压集中开关柜手车触头
WD/N 温度监控解决方案，由捆绑的无线无源传感器、基本数据收集器和系统监控软件组成。 这种“捆绑式安装方式”专为集中开关柜手车触头温度在线监测而设计。 它在保留原有触头盒基本结构的基础上，以加强绝缘的思想将触头盒内的相关单元密封起来，形成固定件。 由于安装尺寸相同干式电力变压器技术参数和要求，便于新开关柜的配置和运行中设备的改造。
由于红外发射管、接收管及其红外光气隙通道均为封闭式，该方案不受环境污染影响，现场安装无需特殊调试。 温度检测点位于静触头上的固定插片上，可监测静触头、母线、动触头和开关端子的温度。 控制单元可安装在单个机柜中，便于查看、操作和接线。 手车上的结构没有改动，可靠性好。
(2)高压开关柜进出线端子、隔离开关触头、敞开式手车触头、高压干式变压器绕组、高压(发电机)电动机绕组
WF/NN温度监测方案由音叉螺栓固定方式和数据采集及系统监测软件组成。 该方案的组成部分可根据上述设备所用绝缘子的尺寸进行特殊制作。 它充当绝缘体并传输温度信号。 该方案还将红外发射管、接收管及其红外光通道密封在绝缘体中。 传感器可深入各被测部位，安装方便。 数据采集器也安装在磁盘或外壳表面。
(3)电力变压器(主变)油及油箱
由探头式无线无源传感器、多功能数据采集器和系统监控软件组成的WF/NN温度监控解决方案。 传感器探头不受由于引线阻值及其多端电阻的变化而影响数据采集温度值的影响。 因此无需进行温度补偿和调整，测温准确。 同时适用于多部位油温、油箱温度的在线监测。 油温探头可安装在变压器水银温度计或压力温度计的管座上，便于新建变压器的配置和运行中变压器的改造。
(4)低压三相出线端、中性线出线端及油路
采用由柱状传感器、多功能采集器和系统监控软件组成的WF/NN温度监控方案。 传感器通过连接件固定在出口端，直接检测。 集电器的工作电源由变压器a相和中性线出线端提供。 控制单元具有超温警示灯和RS485通讯接口。 该接口可与低压综合配电箱的通讯接口连接，利用低压综合配电箱的通讯通道将温度信号传输至监控中心，实现监控。
(5)电缆的接头，电缆端子与电器的连接
高压电缆终端与电器的连接采用由嵌入式传感器、自组网数据采集器和系统监控软件组成的WF/NN系列温度保护方案。 无线无源传感器嵌入在电缆的铜接线片和电气连接之间。
如果接触导体直接检测电缆内部或电缆头，会影响电缆绝缘。 可采用集成内置传感器、自组网数据采集器和远程控制软件组成的WF/NN温度监测方案。 通过内置无线无源传感器的检测监控方式，可以根据需要设置报警或监控温升。 , 采取预防措施。 电缆插头连接器也可以用同样的方法监测是否插好。
