分布式传感器温度测量系统

发表时间: 2020-07-21 15:07:20

作者: 福州英诺



随着电网的飞速发展和城网改造的进行,电缆在电网中所占的比例正日益增长,电缆的防火问题也日渐突出。为了有效地进行电缆防火,传统的方式是在变电站内及隧道、排管的电缆裸露部分,绕包防火包带或加装防火槽盒等手段;在隧道中安装防火隔断,在有火情时通过关闭防火门来阻断火势蔓延;大型变电站内还安装了消防喷淋装置。但这些防火方式均为被动式的,而且无法了解电缆运行的实时情况。国外从20世纪80年代起开始研究一种先进的测温技术一一一分布式光纤测温法,在日本、德国等几个工业发达国家已有实际应用,并取得了良好的效果。目前分布式光纤测温系统在我国电力电缆监测方面也已经开始应用。

分布式光纤温度传感系统

分布式光纤拉曼散射温度传感器系统 (DOFRTS) ,是一种实时在线多点光纤温度测量系统,一种用于实时测量空间温度场的高新技术,已成为工业过程控制中的一种新的检测方法与技术。国内把分布式光纤温度传感技术引人电力系统电缆测温的研究工作只是刚刚开始

分布式光纤传感技术能够连续测量光纤沿线各

占的温度。目前产品的测量距离可在1一30如嗆范围内,空间定位精度达到1m之内,温度分辨率达到0· 1 ℃,能进行不间断的自动测量的特点,特别适用于需要大范围多点测量的应用场合。由于这种光纤传感技术采用的是普通光纤,因此其在高压电力电缆载流量的动态计算(用缆芯温度间接反映)、长距离电缆接头处的温度监测以及电缆发生断线故障时断点位置的测量等场合具有广泛的应用前景。

北京赛车pk10投注分布式传感器作为一种新型的温度测量技术有其明显的特点:

(1)容易实现长距离大范围多点的温度测量,且测温和定位精度高、安装使用方便、受使用环境影响小、运行稳定可靠。

北京赛车pk10投注(2)电缆的载流量是按电缆导体温度不超过规定值来确定的,导体温度与电缆结构和环境条件有着密切关系,故电缆的允许载流量由一系列参数决定,如敷设位置的土壤温度或热阻。对环境复杂的电缆线路,可通过实时监测电缆外护套温度来计算导体温度,从而实时控制电缆的载流量。因此,可利用该技术的长距离和精确的测温优势,为电缆系统最佳和最安全载流量的确定提供直接数据。若该测温系统软件能按一定对应关系计算并显示一定温度下对应电流值,则可更方便运行部门确定电缆载流量。而在实际应用中如果生产电缆时直接将光纤埋人电缆内部,那么必将更直接反映电缆导体温度,更易于准确确定电缆载流量。

(3)其灵敏的报警系统能有效避免电缆火灾事故。

(4)该技术在电缆绝缘在线检测方面起到一定的作用,为电缆绝缘在线监测提供了新的(图2背向散射光组成成分)技术手段。


测温系统的主机与各路传感器之间采用PLC 带485总线形式进行网络连接,把各个测量单元(温度监测系统、液位开关、可燃气体探头)和控制单元(排水泵、排风机、防火门)连接组成一个完整的网络,以达到集中测量,集中显示报警,集中控制和集中管理的目的。


北京赛车pk10投注分布式光纤测温系统能够全面、连续、动态、实时在线监测电缆区域内的温度状况,并对其准确定位和各种报警

DTS主机放置于控制室内感温光缆连接到主机上,然后沿电缆敷设,每0巧m 1个点,进行实时的监测,以监视电缆的工作状态,并且将系统内各设施的状态传送至监控所相应工作站进行显示和监视,统计如报警数据、事故报警数据、异常温度数据、正常温度数据、日/月/年平均温度数据、温度分析数据等。

测温系统发现电缆温度异常时,会按照下列步骤进行处理:0)记录异常点的温度和位置信息,分析出异常类型,产生报警信息;(2)可以通过继电器输出到声、光、电报警设备;(3)可以通过以太网将报警信息传送到制定地址;(4)可以通过COM口将报警信息传送到工作站控制系统。

对报警处理的过程,实际上也是对测温数据处理和传输的过程,在这个过程中,测温数据的机构和传输规约起着重要的作用。

分布式光纤测温系统对隧道的监测,实时获得隧道内电缆的温度情况。测温系统可设定一个或多个警告和报警温度点,当隧道内电缆出现异常致使温度发生明显变化,将温度变化曲线体现在工控机上,若隧道内电缆温度超过报警温度点或温度变化速率测温系统发出警报,同时将信息送至PLCO PLC 向各个控制单元发出命令,PLC内部程序根据液位数据自动控制水泵;根据可燃气体探头信号控制排风扇的开启;根据分布式光缆测温系统的温度或火情信息,自动控制防火门的关闭及排风机的开启,及时防止火灾的发生和蔓延。整个系统确保隧道内环境处于安全可控状态


分布式光纤电缆温度监测系统采用国际领先的 DTS技术,沿着电缆敷设探测光缆,就可以连续地得到沿着高压电缆每一点的温度佇自进而采用标准的电缆实时热模型可以得到电缆的动态载流量的情况,对于优化输配电线路输送容量和指导电力线路的扩容有重要的意义。另外可以进行实时的在线监测,同时对各个点的温度信息可以设置预警,减小突发事件的发生。根据温度可以确定电缆的负荷变化,合理地配置负荷,合理地扩大现有电缆的容量,增加电缆的工作寿命。该技术应用于电缆测温必在很大程度上完善目前的测温技术,有效提高我国电网的运行水平。


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