分布式光纖測(cè)溫技術(shù)的井下電纜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

分布式光纖測(cè)溫技術(shù)在線監(jiān)測(cè)電纜溫度 彭　超1,2,趙健康2,苗付貴2 (1.華中科技大學(xué)電子與信息工程系,武漢430074;2.國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院,武漢430074) 摘　要:為探討分布式光纖測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用于高壓電纜溫度在線監(jiān)測(cè)的前景,簡(jiǎn)要介紹了該技術(shù)的基本原理和特 點(diǎn)。將分布式光纖測(cè)溫儀器裝在220kv高壓電纜上進(jìn)行的2個(gè)月現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中,考察了儀器的測(cè)溫精度、定位精 度、響應(yīng)時(shí)間及運(yùn)行可靠性等性能,試驗(yàn)結(jié)果說明該技術(shù)溫度誤差小、定位精度高、響應(yīng)時(shí)間短、運(yùn)行可靠且能實(shí)現(xiàn) 長(zhǎng)距離大范圍測(cè)溫,可有效應(yīng)用于電纜的溫度在線監(jiān)測(cè),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(zāi)事故。最后在10kv的電纜的工頻逐級(jí)擊穿試驗(yàn)中探討用該技術(shù)于在線監(jiān)測(cè)電纜絕緣的可能性,試驗(yàn)結(jié) 果說明該技術(shù)為電纜絕緣在線檢測(cè)提供了一種新的思路和

分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在電力行業(yè)電纜溫度監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要的作用。本文介紹了光纖拉曼散射測(cè)溫基本原理和基于光時(shí)域反射(otdr)定位原理。以青島供電公司二回三相4km長(zhǎng)電纜溫度監(jiān)測(cè)工程為例,介紹了光纜的選擇、系統(tǒng)功能和監(jiān)測(cè)情況。經(jīng)綜合分析,系統(tǒng)溫度精度為±1℃,距離定位精度±2m,為電纜溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和輸電安全提供了科學(xué)依據(jù)。

為探討分布式光纖測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用于高壓電纜溫度在線監(jiān)測(cè)的前景,簡(jiǎn)要介紹了該技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)。將分布式光纖測(cè)溫儀器裝在220kv高壓電纜上進(jìn)行的2個(gè)月現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中,考察了儀器的測(cè)溫精度、定位精度、響應(yīng)時(shí)間及運(yùn)行可靠性等性能,試驗(yàn)結(jié)果說明該技術(shù)溫度誤差小、定位精度高、響應(yīng)時(shí)間短、運(yùn)行可靠且能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離大范圍測(cè)溫,可有效應(yīng)用于電纜的溫度在線監(jiān)測(cè),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(zāi)事故。最后在10kv的電纜的工頻逐級(jí)擊穿試驗(yàn)中探討用該技術(shù)于在線監(jiān)測(cè)電纜絕緣的可能性,試驗(yàn)結(jié)果說明該技術(shù)為電纜絕緣在線檢測(cè)提供了一種新的思路和手段。

動(dòng)力電纜溫度監(jiān)測(cè)是可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜線路過熱點(diǎn)位置和檢測(cè)運(yùn)行線路的絕緣狀態(tài),從而保障電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)措施。針對(duì)電纜過熱事故的主要原因和特點(diǎn),提出采用分布式光纖測(cè)溫技術(shù)對(duì)電纜沿線溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警,給出了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的原理、組成和光纜布設(shè)方案,此系統(tǒng)對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有重要意義。

文中敘述了分布式光纖測(cè)溫傳感器的工作原理,設(shè)計(jì)了基于分布式光纖測(cè)溫的電纜狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng),并介紹了該系統(tǒng)在聊城供電公司高壓電纜監(jiān)控中的應(yīng)用情況。系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠滿足在溫度精度±1℃的前提下,保證測(cè)量精度1m的設(shè)計(jì)指標(biāo),為發(fā)現(xiàn)電纜的潛在危險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜的全方位監(jiān)測(cè),為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供保障。

運(yùn)用分布式光纖測(cè)溫技術(shù)原理設(shè)計(jì)電纜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并簡(jiǎn)單介紹該技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用效果，為預(yù)防電纜火災(zāi)事故提供技術(shù)支撐，

分布式光纖測(cè)溫技術(shù)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(shè)備溫度的在線監(jiān)測(cè)。介紹了一種分布式光纖溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,系統(tǒng)包括測(cè)溫光纖、光電監(jiān)測(cè)及信號(hào)處理電路部分和主機(jī)等硬件設(shè)施,通過在線監(jiān)測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)電纜局部溫度過熱的監(jiān)測(cè)、定溫報(bào)警、溫升報(bào)警和特性曲線的顯示等功能,達(dá)到了對(duì)高壓電纜等高壓電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的目的。

簡(jiǎn)要介紹了分布式光纖光柵測(cè)溫技術(shù)的基本原理和特點(diǎn),探討該技術(shù)在電纜溫度在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用前景。對(duì)光纖光柵溫度傳感器的封裝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并將其安裝在220kv高壓電纜上進(jìn)行為期一年的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),考察了系統(tǒng)的測(cè)溫精度、響應(yīng)時(shí)間及運(yùn)行可靠性等指標(biāo),試驗(yàn)結(jié)果表明該技術(shù)測(cè)溫誤差小、響應(yīng)時(shí)間短、運(yùn)行可靠且能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離測(cè)量,可有效應(yīng)用于電纜溫度在線監(jiān)測(cè),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(zāi)事故。最后在工頻擊穿試驗(yàn)中驗(yàn)證了該技術(shù)為電纜絕緣在線監(jiān)測(cè)提供了一種新的思路和方法,值得推廣。

分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的研究 崔文華,陳志斌 (鞍山鋼鐵學(xué)院信息系,遼寧鞍山　114044) 　　摘要:分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是分布光纖喇曼光子傳感系統(tǒng)(doftss),它是近年 來發(fā)展起來的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)的光纖傳感系統(tǒng),具有自標(biāo)定、自校準(zhǔn)和自檢測(cè)功能。 對(duì)光纖測(cè)溫系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本原理進(jìn)行了說明,介紹了分布光纖喇曼光子傳感系統(tǒng)基準(zhǔn)值、定 標(biāo)和直線擬合算法的實(shí)現(xiàn),通過rs232和光纖測(cè)溫系統(tǒng)串行通訊實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)的設(shè)置和顯示,并 組成了火災(zāi)預(yù)測(cè)和報(bào)警系統(tǒng),對(duì)硬件結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)和軟件流程進(jìn)行了說明。 關(guān)　鍵　詞:　　分布光纖光子傳感系統(tǒng);　光纖測(cè)溫;　標(biāo)定 中圖分類號(hào):tn25　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a　　文章編號(hào):100722276(2002)0220175204 studyondistributedopt

由于煤礦井下作業(yè)場(chǎng)所的特殊性,電纜著火引發(fā)的重大事故會(huì)嚴(yán)重威脅煤礦的安全生產(chǎn),介紹了煤礦井下電纜火災(zāi)事故的主要原因和特點(diǎn),提出了基于拉曼散射的光纖測(cè)溫技術(shù)對(duì)井下電纜溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警,并給出了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的原理、硬件組成。

電力電纜作為電力系統(tǒng)最基礎(chǔ)的單元,其運(yùn)行溫度制約著整個(gè)配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。文章通過對(duì)比各種廣泛應(yīng)用的電纜溫度檢測(cè)方法,引入了一種基于拉曼散射光時(shí)域反射的分布式光纖在線監(jiān)測(cè)電纜溫度系統(tǒng),應(yīng)用dsp和fpga技術(shù)設(shè)計(jì)了高速信號(hào)采集和處理單元,并簡(jiǎn)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(cè)結(jié)果表明,系統(tǒng)測(cè)溫精度較高,可以達(dá)到±1℃范圍之內(nèi),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電纜的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

電纜分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)

介紹了分布式光纖測(cè)溫技術(shù)原理,設(shè)計(jì)了基于分布式光纖測(cè)溫技術(shù)的高壓電力電纜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,相比熱電偶式的測(cè)溫方法,分布式光纖測(cè)溫技術(shù)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線溫度監(jiān)測(cè),試驗(yàn)結(jié)果精度更高,為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了有力的保障。

分布式光纖溫度測(cè)量系統(tǒng) -----------------電纜溫度測(cè)量的應(yīng)用 引言 光纖傳感技術(shù)是在上世紀(jì)七十年代伴隨著光纖通信的蓬勃發(fā) 展而提出來的,它與光時(shí)域反射技術(shù)密切結(jié)合迅速崛起,經(jīng)過幾 十年的發(fā)展而在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖傳 感器具有輕質(zhì),耐腐蝕,耐高溫,防水防潮,抗電磁干擾等一系列 優(yōu)點(diǎn),因此在惡劣環(huán)境中頗具用途。而分布式光纖傳感技術(shù)除具備 上述特點(diǎn)以外,還具備實(shí)時(shí)獲取在傳感光纖區(qū)域內(nèi)隨時(shí)間和空間 變化的測(cè)量分布信息的能力。準(zhǔn)確的說,它可以精確測(cè)量光纖沿線 上任一點(diǎn)的溫度信息,如果把光纖縱橫交錯(cuò)連接成網(wǎng)狀,則可以 構(gòu)成規(guī)模龐大的地毯式動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)全方位檢 測(cè)。特別是在我國(guó)，每年發(fā)生的有關(guān)電器的火災(zāi)事故大多是因?yàn)?電線或電纜長(zhǎng)期運(yùn)行過熱燒穿絕緣所引起，所以對(duì)于溫度的監(jiān)測(cè) 十分重要，這也是本文設(shè)計(jì)的分布式光纖溫度

電纜分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的工程及應(yīng)用

動(dòng)力電纜溫度監(jiān)測(cè)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜線路局部過熱點(diǎn)位置、檢測(cè)運(yùn)行線路的絕緣狀態(tài)、保障電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)措施。文中首先介紹了基于喇曼散射的光纖分布式測(cè)溫的基本原理和基于光時(shí)域反射技術(shù)的空間定位原理。給出了基于拉曼散射的光纖分布式測(cè)溫系統(tǒng)的組成、功能和技術(shù)指標(biāo)。最后,結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際情況,給出了感溫光纜的具體施工方法。

智能配電網(wǎng)中對(duì)電纜運(yùn)行相關(guān)信息監(jiān)控的集成已成趨勢(shì)。介紹了一套基于分布式光纖測(cè)量技術(shù)的電力電纜溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。敘述了該系統(tǒng)的架構(gòu)及方案設(shè)計(jì),系統(tǒng)具有的顯示界面清晰、工井三維顯示、形成實(shí)時(shí)負(fù)荷溫度響應(yīng)曲線等功能特點(diǎn)。

提出了一種新型分布式光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)電纜溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。基于熱傳導(dǎo)方程和邊界條件的基礎(chǔ)上,采用有限元法對(duì)電纜溫度場(chǎng)進(jìn)行了分析,為監(jiān)測(cè)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(qiáng),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(shí)驗(yàn),在20~100℃的溫度范圍內(nèi),光纖光柵的中心波長(zhǎng)隨溫度變化呈良好的線性,線性度達(dá)到99.8%。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶溫度傳感器與光纖光柵溫度傳感器的對(duì)比實(shí)驗(yàn),表明該系統(tǒng)測(cè)量時(shí)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(cè)的使用要求。

介紹了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了基于拉曼散射測(cè)溫系統(tǒng)的基本原理,重點(diǎn)分析了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在電力電纜運(yùn)維中的應(yīng)用,并以實(shí)例論證了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)是電力電纜在線監(jiān)測(cè)的有效手段。

為了保證地下電纜的可靠運(yùn)行,電力部門的常規(guī)做法是在電纜表面安裝分布式光纖溫度傳感器(dts),對(duì)電纜的熱狀態(tài)進(jìn)行直接監(jiān)測(cè)。由于電纜的載流量取決于導(dǎo)體的持續(xù)運(yùn)行最高溫度,因此基于傳熱學(xué)原理,利用通用有限元軟件對(duì)計(jì)算場(chǎng)域進(jìn)行自動(dòng)劃分,通過提取得到的單元與節(jié)點(diǎn)信息自主編制有限元計(jì)算程序,結(jié)合實(shí)時(shí)變化的負(fù)荷數(shù)據(jù)及dts測(cè)量的電纜表面溫度,分析計(jì)算了單芯電纜的瞬態(tài)溫度場(chǎng)。通過110kv1×630mm2交聯(lián)聚乙烯電纜的試驗(yàn)研究,對(duì)比電纜導(dǎo)體溫度的測(cè)量值和計(jì)算值,結(jié)果表明,自主編制的有限元計(jì)算程序能夠準(zhǔn)確地計(jì)算電纜的瞬態(tài)溫度場(chǎng),為電纜安全高效的運(yùn)行提供了有效的理論依據(jù)。

電纜分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)用于電纜線路設(shè)計(jì)的探討