利用光纖拉曼散射溫度傳感系統(tǒng)電力電纜溫度在線監(jiān)測

文章分析了電力電纜運行過程中溫度升高的原因,簡單介紹了基于光纖光柵、拉曼散射和布里淵散射的光纖傳感技術的溫度測量原理。針對電力電纜溫度監(jiān)測的現(xiàn)狀,探討了3類光纖傳感器在電力電纜監(jiān)測中的應用模式,在對3類傳感器在電力電纜溫度監(jiān)測時的特點、性能進行比較的基礎上,介紹了基于布里淵傳感的海底電纜在線監(jiān)測案例。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,光纖傳感器尤其是基于布里淵散射的傳感器將在電力電纜監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。

電纜在電力系統(tǒng)當中有著重要的應用,積極的進行電纜的維修和保護對于強化電纜的作用發(fā)揮有著非常重要的作用.就目前的電力工作實踐分析來看,在發(fā)電廠以及變電站的工作中,電纜有著重要的應用,而高負荷的電力電纜監(jiān)測工作中對溫度進行監(jiān)測有著重要的意義,所以人們在電力電纜的應用方面非常重視光纖溫度傳感器的研究.為了對電力電纜當中的光纖溫度傳感器進行更加全面的掌握,進而在電力電纜檢測中加強其應用,本文從光纖溫度傳感器的定義以及工作原理入手進行分析,進而探討電力電纜監(jiān)測的影響因子,目的是要對光纖溫度傳感器在電力監(jiān)測當中的應用進行全面的研究.

介紹了電力電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)目前的現(xiàn)狀,光纖光柵測溫系統(tǒng)的工作原理、主要技術指標及基于光纖光柵測溫傳感器的電力電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)在實際中的應用情況。

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電力系統(tǒng)的應用已經(jīng)應用到各行各業(yè)中去,而在應用過程中對于電力系統(tǒng)的熱效應尤其需要涉及。在眾多處理方案之中用光纖溫度傳感器控制或?qū)囟鹊谋O(jiān)控效果最為明顯,這也使得光纖溫度傳感器的應用得到較大的推廣。雖然目前以這種模式已經(jīng)成為主流,可實際上真正的光纖溫度監(jiān)控系統(tǒng)還不夠成熟,所以對于光纖溫度傳感器在電力電纜檢測中的應用是有必要的。

電力行業(yè)的快速發(fā)展給人們的生活帶來便利,同時也隱藏著一些安全隱患,如電力電纜埋藏在地下,受到地下環(huán)境的影響,電纜在運行過程中很容易出現(xiàn)溫度過高現(xiàn)象,如果不能及時發(fā)現(xiàn)和處理,電纜很容易產(chǎn)生過熱擊穿現(xiàn)象,從而引發(fā)火災。這就要求對電力電纜的溫度進行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,消除安全隱患。文中介紹一種基于zigbee技術的電力電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),能及時發(fā)現(xiàn)電纜的溫度過高現(xiàn)象,消除電纜過熱擊穿隱患,確保電纜安全可靠運行。

火電廠、變電站電力電纜長期運行在高電壓、大電流環(huán)境下,接頭容易超溫過熱,引起爆炸,導致火災,建立電力電纜火災在線監(jiān)測系統(tǒng)具有一定的必要性,因此,設計了發(fā)電廠電力電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)現(xiàn)場子站設計采用新型數(shù)字式溫度傳感器,各電纜溫度數(shù)據(jù)最后送至上位pc機進行實時顯示、報警,實現(xiàn)了對電纜接頭溫度的監(jiān)測與預警,有效防止了火災的發(fā)生。

針對目前電力電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)存在的不足,基于m-bus總線與can總線技術,采用tinyarm系列嵌入式工控模塊及msp430f122單片機,設計并實現(xiàn)了一種新型的電力電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。實際運行結(jié)果表明,本系統(tǒng)具有布線簡單、安裝維護方便、智能化程度高等優(yōu)點,可實現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)測,可有效預防和杜絕電纜火災事故的發(fā)生。

電力電纜作為電力系統(tǒng)最基礎的單元,其運行溫度制約著整個配電系統(tǒng)的安全運行。文章通過對比各種廣泛應用的電纜溫度檢測方法,引入了一種基于拉曼散射光時域反射的分布式光纖在線監(jiān)測電纜溫度系統(tǒng),應用dsp和fpga技術設計了高速信號采集和處理單元,并簡要介紹了系統(tǒng)的基本原理、組成結(jié)構(gòu)和主要特性。檢測結(jié)果表明,系統(tǒng)測溫精度較高,可以達到±1℃范圍之內(nèi),能夠?qū)崿F(xiàn)對電纜的實時監(jiān)測。

xsj-2000型電纜溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng) 1、引言 隨著現(xiàn)代工業(yè)化產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，設備自動化管理水平的提高，電纜用量 越來越多。由于運行的電力電纜長度密度增加，其電力電纜火災事故的發(fā)生率也 相應增大。電力電纜的安全運行已經(jīng)成為用電單位的重要指標。 為進一步落實“堅持預防為主，落實安全措施，確保安全生產(chǎn)”的要求，完 善各項反事故措施，更好地推動電力安全生產(chǎn)，有目標、有重點地防止電力生產(chǎn) 重大惡性事故的發(fā)生，國家電力公司頒布了《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項 重點要求》（國電發(fā)[2000]589號）。原文1.1.11條款明確要求“對電纜中間頭 定期測溫”，以防止發(fā)生電纜溝重大火災事故。電力企業(yè)按照“關于貫徹落實《防 止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》的通知（發(fā)輸電發(fā)[2000]125號）” 中明確提出“為了預防電纜中間接頭爆破和防止電纜火災事故擴大，可加裝電纜

本文針對利用光纖對電纜實時溫度監(jiān)測和動態(tài)電纜載流量分析系統(tǒng)進行技術探討。

利用光纖對電纜實時溫度監(jiān)測的初探

由于煤礦井下作業(yè)場所的特殊性,電纜著火引發(fā)的重大事故會嚴重威脅煤礦的安全生產(chǎn),介紹了煤礦井下電纜火災事故的主要原因和特點,提出了基于拉曼散射的光纖測溫技術對井下電纜溫度進行實時監(jiān)測預警,并給出了分布式光纖測溫系統(tǒng)的原理、硬件組成。

簡要介紹了分布式光纖光柵測溫技術的基本原理和特點,探討該技術在電纜溫度在線監(jiān)測中的應用前景。對光纖光柵溫度傳感器的封裝進行了優(yōu)化設計,并將其安裝在220kv高壓電纜上進行為期一年的現(xiàn)場試驗,考察了系統(tǒng)的測溫精度、響應時間及運行可靠性等指標,試驗結(jié)果表明該技術測溫誤差小、響應時間短、運行可靠且能實現(xiàn)長距離測量,可有效應用于電纜溫度在線監(jiān)測,為電纜載流量的確定提供有效的參考依據(jù),避免電纜火災事故。最后在工頻擊穿試驗中驗證了該技術為電纜絕緣在線監(jiān)測提供了一種新的思路和方法,值得推廣。

aug.2008highvoltageapparatusvol.45no.4 收稿日期：2009-03-17；修回日期：2009-05-10 作者簡介：周蕓（1966），女，副教授，從事電子信息與自動控制技術方面的教學和科研工作。 0引言 高壓電力電纜運行溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是為了杜 絕電纜溝內(nèi)各電纜接頭處由于溫度過高引起火災事 故而設計的，它能將電纜溝內(nèi)各電纜頭處的溫度及 時準確傳送到主控室內(nèi)，當被測點溫度超過給定報 警值時，系統(tǒng)能及時予以報警，便于處理。 高壓電氣設備中由于微波和電磁干擾的影響， 傳統(tǒng)的測溫方法難于或者根本無法得到真實的測試 結(jié)果。而分布式光纖溫度傳感器與傳統(tǒng)的各類溫度 傳感器相比，其具有一系列獨特的優(yōu)點：使用光纖作 為傳輸和傳感信號的載體，有效克服了電力系統(tǒng)中 存在的強電磁干擾；利用一根光纖為溫度信息的傳 感和傳導介質(zhì)

根據(jù)分布式光纖溫度傳感器被測信號的特殊性,在常規(guī)微弱信號檢測的基礎上,提出了一種專門的、針對分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的微弱信號檢測方案,采用軟、硬件結(jié)合的方案,能夠在強噪聲下有效地提取微弱信號,以求得盡可能大的信號噪聲比,而所需的器件與設備極為通用,相對成本較低,檢測整個過程完成的時間也較短,具有較高的實用性。

分布式光纖測溫技術在線監(jiān)測電纜溫度 彭　超1,2,趙健康2,苗付貴2 (1.華中科技大學電子與信息工程系,武漢430074;2.國網(wǎng)武漢高壓研究院,武漢430074) 摘　要:為探討分布式光纖測溫技術應用于高壓電纜溫度在線監(jiān)測的前景,簡要介紹了該技術的基本原理和特 點。將分布式光纖測溫儀器裝在220kv高壓電纜上進行的2個月現(xiàn)場試驗中,考察了儀器的測溫精度、定位精 度、響應時間及運行可靠性等性能,試驗結(jié)果說明該技術溫度誤差小、定位精度高、響應時間短、運行可靠且能實現(xiàn) 長距離大范圍測溫,可有效應用于電纜的溫度在線監(jiān)測,為電纜載流量的確定提供有效的參考數(shù)據(jù),并可有效避免 電纜火災事故。最后在10kv的電纜的工頻逐級擊穿試驗中探討用該技術于在線監(jiān)測電纜絕緣的可能性,試驗結(jié) 果說明該技術為電纜絕緣在線檢測提供了一種新的思路和

分布式光纖測溫技術中的光纖本身既是溫度傳感器又是溫度的傳輸媒介的特性,特別適用于電力系統(tǒng)的高壓電纜等高壓電氣設備溫度的在線監(jiān)測。介紹了一種分布式光纖溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計方法,系統(tǒng)包括測溫光纖、光電監(jiān)測及信號處理電路部分和主機等硬件設施,通過在線監(jiān)測軟件實現(xiàn)了對電纜局部溫度過熱的監(jiān)測、定溫報警、溫升報警和特性曲線的顯示等功能,達到了對高壓電纜等高壓電氣設備的實時在線監(jiān)測的目的。

光纖溫度傳感器匯總.-光纖溫度傳感器

提出了一種新型分布式光纖光柵溫度監(jiān)測系統(tǒng),可以實現(xiàn)電纜溫度的實時在線監(jiān)測?；跓醾鲗Х匠毯瓦吔鐥l件的基礎上,采用有限元法對電纜溫度場進行了分析,為監(jiān)測電纜溫度提供了理論依據(jù)。光纖光柵本身不帶電,抗輻射和電磁干擾能力強,耐高壓和腐蝕,非常適合用做高壓電力環(huán)境中的溫度傳感器。通過光纖光柵的溫度特性實驗,在20~100℃的溫度范圍內(nèi),光纖光柵的中心波長隨溫度變化呈良好的線性,線性度達到99.8%。通過對標準的熱電偶溫度傳感器與光纖光柵溫度傳感器的對比實驗,表明該系統(tǒng)測量時間-溫度變化曲線跟隨性好,溫度差均小于1℃,符合電力電纜溫度狀態(tài)在線監(jiān)測的使用要求。

對電力電纜接頭溫度進行在線監(jiān)測可有效地預防和減少電纜接頭事故的發(fā)生。介紹了一種新型城區(qū)電力電纜接頭溫度監(jiān)測與分析系統(tǒng),以gsm短消息方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,將gis應用到監(jiān)測分析軟件,系統(tǒng)具有異常報警和接頭狀態(tài)評估分析功能。終端采用感應取能供電,供電電路設計中采用了超級電容,有效解決了供電難點。系統(tǒng)已經(jīng)投入現(xiàn)場運行,系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠實用,具有廣闊的應用前景。

運用分布式光纖測溫技術原理設計電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，并簡單介紹該技術的實際運用效果，為預防電纜火災事故提供技術支撐，