由于GIS具有完全密封、工作電流大、體積較小等特點，設(shè)備內(nèi)部散熱性能不佳。一旦出現(xiàn)接觸不良等狀況，會導(dǎo)致觸頭過熱，進而引發(fā)設(shè)備故障，對電網(wǎng)運行造成不良影響。因此有必要對GIS運行中的內(nèi)部溫度進行分析評估，實現(xiàn)對GIS內(nèi)部的溫度監(jiān)測，提前判斷GIS內(nèi)部是否有觸頭接觸不良等異常狀況，為電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運行提供有效的保障。

對于GIS內(nèi)部接頭的異常發(fā)熱故障，其中母線接頭為固定連接，其故障主要為安裝不到位，或是震動造成的松動，導(dǎo)致通電電阻增大過熱；開關(guān)和刀閘接頭一般為插接式觸頭，當(dāng)電氣動作不到位或絕緣欄桿動作異常造成公觸頭、母觸頭接觸間隙超出安全裕度值，造成觸頭處的溫度值出現(xiàn)異常。另外，大部分的異常放電均發(fā)生在盆式絕緣子和支撐絕緣子接頭處，而局部放電帶來的危害之一為熱效應(yīng)，加速絕緣熱劣化。接頭的故障發(fā)熱或過載發(fā)熱一般不容易發(fā)覺，但是一旦發(fā)生故障，將嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全。

光纖測溫系統(tǒng)對導(dǎo)體外殼熱點位置和接頭連接位置共6個位置的溫度進行實時監(jiān)測，首先對每個熱點的溫度信號的采集：根據(jù)光纖溫度傳感器的特點，導(dǎo)體壁的6個溫度熱點可以使用6支光纖溫度傳感器進行采集，其中盆支撐絕緣子左側(cè)兩個測點采用點式光纖測溫傳感器，外殼溫度測量采用熒光光纖光纖測溫傳感器。

光纖探頭前后，GIS內(nèi)部電場受光線材料影響較小，氣體絕緣中最大場強值無明顯差異，認(rèn)為光纖直接測溫的方式對電場分布無不利影響，從電場的角度考慮，認(rèn)為直接測溫方式可行。

設(shè)計實現(xiàn)的光纖測溫系統(tǒng)，主要技術(shù)指標(biāo)如下：

（1）測溫點個數(shù)：8個；（

2）測溫范圍：-40~200℃；（

3）測溫精度：≤±1℃；（

4）溫度分辨率：0.1℃；（

 

在保證氣密性的前提下，直接測溫具有準(zhǔn)確性高、數(shù)據(jù)直觀等優(yōu)點。根據(jù)GIS內(nèi)部運行電場分布特性和接頭熱點確定安裝和走線路徑，可保證測溫系統(tǒng)運行安全可靠。裝置設(shè)計根據(jù)國網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《變電設(shè)備光纖溫度在線監(jiān)測裝置技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行，在變電站智能化實際應(yīng)用中具備較好前景。目前本裝置已通過第三方監(jiān)測實驗。