光纖傳感器在電力電纜分布式測溫的應(yīng)用(已改無錯字)
2023-07-19 20:10:26 本頁面
【正文】 。如果超標(biāo)則發(fā)出報警。2)將光纖光柵測溫系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)，監(jiān)測電纜接頭處的溫度。 江蘇省電力試驗研究院經(jīng)過研究, 開發(fā)出基于光纖光柵傳感器的電力電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng), 并在南京供電公司110 kV 云南路變電站得到了應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)如圖5 所示。圖5 光纖光柵傳感器電力測溫系統(tǒng)該測溫系統(tǒng)利用光纖光柵傳感器來測量電纜接頭的外表溫度，電纜接頭分為三相，每相接頭的外表處安裝1 個光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器與室內(nèi)光纖電纜熔接后連接到光纖光柵信號處理器，光纖光柵信號處理器通過通信口RS232 與后臺計算機(jī)相連，后臺計算機(jī)將測量到的溫度數(shù)據(jù)存儲起來并顯示在屏幕上，從而實現(xiàn)對電纜接頭溫度的監(jiān)視。如果電纜接頭出現(xiàn)溫度異常，系統(tǒng)將自動報警。該系統(tǒng)與MIS 相連時，電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)可以通過MIS 傳送至中心監(jiān)測站。該系統(tǒng)和其他溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)相比對，具有安全可靠、精度高、定位準(zhǔn)確、應(yīng)用范圍廣等特點，特別適合于對電力電纜的接頭和易發(fā)生故障部位進(jìn)行溫度實時監(jiān)測。 基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的應(yīng)用光纖測溫可以應(yīng)用在發(fā)電廠、變電站的電纜夾層、電纜溝道、大型電纜隧道的溫度監(jiān)測和監(jiān)控。對電力電纜的監(jiān)護(hù)，可以將測溫光纖緊貼在電纜的表面并固定，保證兩者充分接觸，在取得電纜表面數(shù)據(jù)后，將電纜的負(fù)荷電流同時描成一組相關(guān)曲線，并從電流值推算出芯線導(dǎo)體的溫度系數(shù)，從表面溫度變化與導(dǎo)體溫度變化之差(相同時刻作比較)便可以求出表面溫度與運(yùn)行負(fù)荷電流的相關(guān)關(guān)系。并以此來支持供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。另外，在諸如大型電纜隧道等場合，其內(nèi)部環(huán)境溫度的高低對保證電纜的正常運(yùn)行有很大關(guān)系，采用光纖溫度傳感系統(tǒng)后，可以對其進(jìn)行分布式連續(xù)監(jiān)測，如有必要甚至可以與通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)配合使用，以滿足在季節(jié)溫度不同的情況下，始終保證環(huán)境溫度在允許的范闈內(nèi)。 布里淵傳感器在測溫系統(tǒng)中的應(yīng)用布里淵傳感器可同時獲取沿光纖分布的溫度和應(yīng)變信息。當(dāng)電纜發(fā)生故障時，電纜上某點的溫度和應(yīng)變可能都發(fā)生變化，因此，布里淵傳感器有著明顯優(yōu)勢，目前主要用于海底光電纜的監(jiān)測。由于海底光電纜在實際維修工程中會遇到電纜完整，而光纖單元損傷，只需維修光纖單元的情況，常用的電壓測試法、電容測試法、音頻測試法和線路監(jiān)控系統(tǒng)測試法等都無法采用，利用基于布里淵散射的儀器對海底光電復(fù)合纜進(jìn)行故障定位，取得良好效果。故障點定位測試法如圖6所示。圖6 故障點定位測試法首先通過位于機(jī)房的布里淵傳感器測量光纖長度，結(jié)合路由資料初步判定光纖故障點位置。修纜船根據(jù)路由資料，移動到故障點附近，越接近越方便，然后打撈海纜。在海纜某段加熱至70～80℃，使用測試儀器測試，發(fā)現(xiàn)加熱點。最后根據(jù)加熱點到光纖斷點之間的距離即可確定修纜船的位移距離，從而打撈出故障點。如果粗測不準(zhǔn)確，可重復(fù)上述步驟。電纜光纖分布式測溫技術(shù)的核心問題是提高測溫精度，而溫度測量的精度需要考慮入射光強(qiáng)度、系統(tǒng)噪聲、拉曼散射系數(shù)、疊加次數(shù)與溫度分辨率等因素。另外，光纖的安裝方式對溫度測量的精度也有直接影響。光纖的安裝方法通常有表貼式和內(nèi)絞合式2種。以110 kV線路中使用的三芯電纜為例，安裝方式如圖7所示。圖7 110 kV三芯電纜測溫光纖安裝方式比較2種方法可知，安裝在電纜內(nèi)部的內(nèi)絞合光纖能夠
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