光纤在线测温报警体系

1.1现状及开展趋势

电气电力体系的一次设备一般由断路器、变压器、电缆、母线、开关柜等电气设备组成。其相互之间由母线、引线、电缆等衔接,因为电流流过发生热量，所以简直一切的电气毛病都会导致毛病点温度的改变。例如在发电厂中电缆接头、电缆中心衔接处、高压电缆的部分放电、高压开关柜的动态触头及其他衔接处、低压电气衔接处等方位过热是大型事端的预兆,也是电厂事端多发的重灾区。

多年来因为技能水平的约束使电力体系安全运转水平遭到必定约束，尽管咱们曾运用红外测温仪、红外成像仪、感温电缆、传统的点式测温体系期望处理上述问题，但都无法完成开关柜内如断路器、刀闸联接点和触头测温。对全封闭金属铠装柜更是力不从心，光纤光栅感温毛病监控体系彻底地处理了这一疑难杂症，完成了电力体系一次运转设备的实时在线检测，经过对设备实时数据的剖析和猜测，避免事端的发生，真实地作到防患于未然。其次也为往后完成状况检修，进步检修功率，大大下降检修本钱和办理本钱起到要害的效果。

现在，国内电力测温首要运用红外点测仪和红外成像仪，而在线办法因为无法处理高压绝缘问题，所以高压开关的触点等空间有限的电气设备基本上都是处于彻底无监控的状况下运转，而高等级的变电站存在着两大危险，一个是电压等级高，一个是覆盖面积大，因而，跟着光纤测温技能的开展，光纤在电力测温体系也逐步为人们所认可，尤其是近年来，光纤测温体系被多家电厂和供电公司运用，其杰出的绝缘耐压功能和安稳的作业特色被电力体系认可，但其不适合定点测温文测温周期长的问题也凸现出来。上海前所光电科技有限公司开发的光纤光栅测温体系，不只坚持了原有光纤测温的长处，并且更大大的进步了测温定位性，缩小了测温周期。并且汲取光纤测温串联办法的体系安稳性低的经验，改用星型拓扑结构安置测温点，然后避免了光纤在开关柜内部的迂回布线，处理了防污闪问题，并且因为光纤光栅温度传感器选用全光纤感温文信号传输，不存在电磁搅扰和定时保护问题，能够长时间免保护牢靠运转，彻底符合变电站无人值守的需求。

1.2电力设备温度监控的含义和必要性现代工业中，作业温度的升降反映了设备运转状况和许多物理特征的改变，工业设备运转反常或毛病一般表现出温度的反常改变。因而工业设备运转温度监测是设备安全监控最为有用、最为经济的手法，对设备的安全运转具有严重含义。跟着光纤传感器技能的开展和运用，依据光纤布拉格（FBG）原理的准散布式光纤光栅测温体系是现在世界上最先进、最有用的温度在线监测体系，特别是在电力体系、石油化工、交通运输、工业消防等范畴。

高压开关柜温度在线监控

高压开关柜的在线实时温度监控，是开关柜安全的重要保证。

开关柜内部触头接触不良、插接偏疼不正等原因导致过热，致使起弧烧坏设备。高压电缆接头、衔接器导体部分接触不良引起反常过热，加快绝缘老化导致击穿，这是高压开关柜的首要毛病方法。

经过对开关柜内温度接连监测，完成毛病的前期报警，当发生毛病时，供给及时报警并指明毛病点方位，并供给毛病剖析的翔实监测数据。能够确保开关柜的安全牢靠运转。

电力电缆温度监测

电力电缆的在线实时温度检测，具有严重现实含义：运转状况监测:有用监测电缆在不同负载和不同环境温度下的发热状况，堆集前史技能数据；载流量极限剖析，能够确保在不超越电缆答应运转温度的情况下，最大极限的发挥电缆的传输才能、进步经济效益；老化监测，发现电缆上的部分过热门，及时采纳降温办法，推迟电缆老化速度；实时毛病监测预警，发现电缆运转过程中外界要素导致的损坏；电缆沟内火情监测与报警；电缆接头、电缆终端的温度监测与报警。

发电厂、大型冶金企业电缆沟防火及火情监测电缆沟防火直接关系到发电机组的安全运转。依据电力事端剖析，因为电缆毛病引发的火灾事端占适当大比例。火灾一旦发生，会导致大面积电缆坏毁，机组被逼停机，形成严重直接经济损失。实时温度检测能够提早预警，以便及时选用有用办法。

传统的测温办法是将某些点式温度传感器装置在电缆沟的重要部位，用光缆进行温度数据传送，其长处是比较经济，但存在装置繁琐，抗电磁搅扰才能低，监测不完整等缺陷。另一种办法是选用感温电缆，一般只能在固定的温度值报警、差错大、难以精确定位。光纤光栅实时温度监测体系是散布的监测体系，测温点方位数量可按需求布设、精度高、呼应快、传输间隔远、装置便利、免保护、耐恶劣环境，抗电磁搅扰、本安防爆，是有显着的技能优势。

大型电力变压器、发电机、断路器、互感器、电力电容内部/外表、母线温度监测。

依据变压器、发电机、断路器、互感器、电力电容的温度监测要求，在设备内部或外表布设光纤光栅传感器，完成温度实时监控。变电站、发电厂母线的温度监测。

1.3技能要害剖析

（1）绝缘耐压性：在电力体系尤其是高压和超高压体系中运用的设备，首先要满意绝缘耐压的要求，即不能下降原有设备的电压等级和安全特性，依据光纤光栅原理的QS-Safe1000光纤光栅在线测温体系在监测现场为全光丈量，传感器引出光纤在30cm爬电间隔内可耐受超越95kV工频电压，彻底满意高压开关柜内的绝缘耐压要求，经过了国家电线电缆质量监督查验中心的工频耐压检测。

（2）防污闪：在高压开关柜这样的有限空间内，怎么确保光纤留有满足的爬电间隔是该体系能否确保原有体系安全的一大要害。上海前所光电科技有限公司的QST200光纤光栅温度传感器选用耐污功能优秀的硅橡胶外套光纤进行信号传输，然后确保了体系的安全性。

（3）空间定位性：传统的光纤测温办法定位精度低，并且为了定位需求将5米光纤盘成一个盘来装置，不只装置杂乱，并且丈量周期很长，还有许多危险。而光纤光栅测温体系因为选用了光纤光栅做测温灵敏元件，所以能够经过光纤光栅温度传感器来精确定位，对过热相或温升反常相进行报警，不只能够测温，一起还能够经过温度的监测直接判别小电流接地端，作为小电流接地监测的弥补。

（4）实时勘探报警才能：传统光纤测温办法，如测温点在40点到100点之间，则测温周期在几分钟到半小时之间。选用新式的光纤光栅测温体系，悉数测点测温周期小于50毫秒，充沛的确保报警的及时性，一起因为测温周期短，能够在报警体系中引进温升趋势报警，进步了报警的牢靠性和前瞻性，进步电力设备的安全性。

（5）体系安稳性：传统的测温办法因为包括的环节多，因而出毛病的环节也比较多；而光纤光栅测温体系的全体结构简略，只要光纤光栅温度传感器和剖析仪两大首要部分组成，因而无中心环节，而丈量现场为全光丈量，彻底不受强电场和强磁场的搅扰，保证了体系的安稳运转。

（6）高牢靠性：光纤光栅测温体系与传统测温办法比较有无误报、无漏报的特色，这是因为光纤光栅只对温度灵敏，因而无论是其他条件发生何种改变，都不会对光纤光栅丈量的精确性发生影响，别的，光纤光栅的加工办法选用物理加工的办法，因而，一旦产品完成后，除非损坏不会发生零点漂移，所以光纤光栅测温体系不需求向传统的测温体系那样，定时进行零点标定，然后十分便利于保护。