光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用

  
　　一、電氣設(shè)備過(guò)熱的規(guī)律和特征及預(yù)測(cè)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(jì)近幾年來(lái)檢測(cè)到的外部熱故障的幾千個(gè)數(shù)據(jù)，可以看到線夾和刀閘觸頭的熱故障占整個(gè)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(cè)經(jīng)驗(yàn)，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(diǎn)是故障點(diǎn)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(shí)間長(zhǎng)而且較穩(wěn)定，與故障點(diǎn)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(guò)檢測(cè)其周圍材料的溫升來(lái)診斷高壓電氣設(shè)備（如電纜）的內(nèi)部故障。

　　3、電纜過(guò)熱故障的部位

　　根據(jù)電力事故分析，電纜過(guò)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(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)生產(chǎn)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)對(duì)事故的分析，電纜接頭過(guò)熱是引起電纜火災(zāi)的直接原因、電纜接頭過(guò)熱是因?yàn)榻宇^壓接頭不緊、接頭氧化等導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大，長(zhǎng)期的高溫運(yùn)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(guò)熱故障的預(yù)測(cè)方法

　　根據(jù)對(duì)電纜過(guò)熱故障特性的分析，預(yù)防電纜過(guò)熱及火災(zāi)發(fā)生的有效方法是及時(shí)監(jiān)測(cè)電纜接頭溫度，根據(jù)接頭溫度的變化趨勢(shì)，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(bào)警。

　　發(fā)生接頭過(guò)熱的電纜大多為6KV以上的高壓電纜，由于電壓等級(jí)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(cè)溫系統(tǒng)又存在掃描時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，PIONEER-P型光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)則是監(jiān)測(cè)高壓帶電設(shè)備過(guò)熱故障的最佳選擇。

　　二、PIONEER-P型光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)介紹

　　1、PIONEER-P型光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)的工作原理

　　PIONEER-P型光纖光柵測(cè)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(hào)傳輸）、光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀及計(jì)算機(jī)等終端監(jiān)測(cè)設(shè)備組成。系統(tǒng)工作時(shí)，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(cè)現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的光纖光柵溫度傳感器，這些傳感器內(nèi)部的測(cè)量敏感元件――光纖光柵對(duì)該寬帶光有選擇地反射回相應(yīng)的一個(gè)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(cè)器來(lái)測(cè)定出各個(gè)傳感器所返回的不同窄帶光的中心波長(zhǎng)，從而解析出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度值。由于多個(gè)傳感器所返回的窄帶光信號(hào)中心波長(zhǎng)范圍不同，所以可以將這些傳感器串接組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，大大簡(jiǎn)化了傳感器及引出線的布設(shè)，避免了以往逐點(diǎn)測(cè)量的不便。

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

　　測(cè)溫范圍：-55℃～+125℃

　　所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量時(shí)間：<1秒

　　測(cè)溫精度：0.5℃

　　測(cè)溫分辨率：0.1℃

　　光纖傳輸距離：超過(guò)45km

　　防水性能：IP66

　　安裝方式：無(wú)限制

　　傳感器尺寸：Φ6×35mm

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

　　PIONEER-P型光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)采用光信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和傳輸，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)電檢測(cè)。同時(shí)該系統(tǒng)使用光柵技術(shù)，檢測(cè)信號(hào)以光信號(hào)中心波長(zhǎng)為表征量，克服了傳統(tǒng)光傳感器依賴光強(qiáng)大小的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化檢測(cè)，穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。

　　PIONEER-P型光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄電力設(shè)備關(guān)鍵點(diǎn)的溫度變化，預(yù)測(cè)可能引起火災(zāi)或設(shè)備故障的局部過(guò)熱，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行提供可靠保證，同時(shí)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(bào)警及檢修建議。

　　中高壓電纜接頭的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)

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

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

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

　　準(zhǔn)確測(cè)量油溫和在線監(jiān)測(cè)變壓器繞組的熱點(diǎn)溫度

　　避雷器、軸承、蓄電池等其它設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)

作者：北京品傲光電科技有限公司　摘自：cechinamag