光纖光柵測溫系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用

訊石光通訊網(wǎng) 2006/1/10 11:25:36

  
  一、電氣設(shè)備過熱的規(guī)律和特征及預(yù)測方法

  1、外部熱故障

  電氣設(shè)備的外部熱故障主要指裸露接頭由于壓接不良等原因,在大電流作用下,接頭溫度升高,接觸電阻增大,惡性循環(huán)造成隱患。 此類故障占外部熱故障的90%以上。統(tǒng)計近幾年來檢測到的外部熱故障的幾千個數(shù)據(jù),可以看到線夾和刀閘觸頭的熱故障占整個外部熱故障的77%,它們的平均溫升約在30℃左右,其它外部接頭的平均溫升在20-25℃之間,結(jié)合近幾年的檢測經(jīng)驗,按溫升的多少,可將外部故障分為輕微、一般和嚴(yán)重三種。

  2、內(nèi)部熱故障

  高壓電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的特點是故障點密封在絕緣材料或金屬外殼中,如電纜,內(nèi)部熱故障一般都發(fā)熱時間長而且較穩(wěn)定,與故障點周圍導(dǎo)體或絕緣材料發(fā)生熱量傳遞,使局部溫度升高,因此可以通過檢測其周圍材料的溫升來診斷高壓電氣設(shè)備(如電纜)的內(nèi)部故障。

  3、電纜過熱故障的部位

  根據(jù)電力事故分析,電纜過熱故障可引起火災(zāi)導(dǎo)致大面積電纜燒損,造成被迫停機(jī),短時間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn),造成重大經(jīng)濟(jì)損失。通過對事故的分析,電纜接頭過熱是引起電纜火災(zāi)的直接原因、電纜接頭過熱是因為接頭壓接頭不緊、接頭氧化等導(dǎo)致接觸電阻過大,長期的高溫運行使絕緣下降并擊穿,最后導(dǎo)致電纜火災(zāi)的發(fā)生。

  4、電纜過熱故障的預(yù)測方法

  根據(jù)對電纜過熱故障特性的分析,預(yù)防電纜過熱及火災(zāi)發(fā)生的有效方法是及時監(jiān)測電纜接頭溫度,根據(jù)接頭溫度的變化趨勢,分析電纜接頭的老化程度,在電纜接頭真正發(fā)生故障前發(fā)出報警。

  發(fā)生接頭過熱的電纜大多為6KV以上的高壓電纜,由于電壓等級較高,常規(guī)的溫度傳感器不能滿足安全的需要,而傳統(tǒng)的光纖測溫系統(tǒng)又存在掃描時間較長的缺點,PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)則是監(jiān)測高壓帶電設(shè)備過熱故障的最佳選擇。

  二、PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)介紹

  1、PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)的工作原理

  PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)由光纖光柵溫度傳感器、單模光纜(用于遠(yuǎn)距離信號傳輸)、光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀及計算機(jī)等終端監(jiān)測設(shè)備組成。系統(tǒng)工作時,光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部光源發(fā)出連續(xù)的寬帶光,經(jīng)光纜傳輸?shù)奖O(jiān)測現(xiàn)場布設(shè)的光纖光柵溫度傳感器,這些傳感器內(nèi)部的測量敏感元件――光纖光柵對該寬帶光有選擇地反射回相應(yīng)的一個窄帶光,經(jīng)同一傳輸光纜返回到光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部探測器來測定出各個傳感器所返回的不同窄帶光的中心波長,從而解析出各監(jiān)測點的溫度值。由于多個傳感器所返回的窄帶光信號中心波長范圍不同,所以可以將這些傳感器串接組網(wǎng)實現(xiàn)多點同時測量,大大簡化了傳感器及引出線的布設(shè),避免了以往逐點測量的不便。

  2、PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)

  測溫范圍:-55℃~+125℃

  所有監(jiān)測點測量時間:<1秒

  測溫精度:0.5℃

  測溫分辨率:0.1℃

  光纖傳輸距離:超過45km

  防水性能:IP66

  安裝方式:無限制

  傳感器尺寸:Φ6×35mm

  三、PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)在電力行業(yè)的典型應(yīng)用

  PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)采用光信號進(jìn)行測量和傳輸,現(xiàn)場實現(xiàn)了無電檢測。同時該系統(tǒng)使用光柵技術(shù),檢測信號以光信號中心波長為表征量,克服了傳統(tǒng)光傳感器依賴光強(qiáng)大小的缺點,實現(xiàn)了數(shù)字化檢測,穩(wěn)定性好,使用壽命長。

  PIONEER-P型光纖光柵測溫系統(tǒng)能實時監(jiān)測并記錄電力設(shè)備關(guān)鍵點的溫度變化,預(yù)測可能引起火災(zāi)或設(shè)備故障的局部過熱,為現(xiàn)場設(shè)備的安全運行提供可靠保證,同時又是高壓電纜設(shè)備故障的溫度記錄器,能在設(shè)備故障之前發(fā)出報警及檢修建議。

  中高壓電纜接頭的實時溫度監(jiān)測

  中高壓開關(guān)柜及開關(guān)接點的溫度在線監(jiān)測

  主變壓器內(nèi)部連結(jié)處及有載分接開關(guān)的運行溫度監(jiān)測

  準(zhǔn)確測量冷卻水溫度和在線監(jiān)測電機(jī)線圈的熱點溫度(局部短路)

  準(zhǔn)確測量油溫和在線監(jiān)測變壓器繞組的熱點溫度

  避雷器、軸承、蓄電池等其它設(shè)備的溫度監(jiān)測

作者:北京品傲光電科技有限公司 摘自:cechinamag   
 

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