熒光光纖測溫系統(tǒng)

系統(tǒng)概述

    過熱故障、絕緣故障和機(jī)械故障是造成電力系統(tǒng)安全事故重要原因。而過熱故障的發(fā)生頻率又占事故總數(shù)的 50%以上。高壓配電裝置異常溫度升高必將引起接觸電阻增大、設(shè)備老化，絕緣下降、導(dǎo)體燒溶，嚴(yán)重的將造成接地短路，繼發(fā)為相間短路，造成設(shè)備損壞、中斷供電，甚至引發(fā)嚴(yán)重的人身、電網(wǎng)、設(shè)備事故。

這些惡性事故不但給電力企業(yè)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能造成無法估量的惡劣社會(huì)影響。由于過熱故障頻發(fā)不斷且有增長之勢，因此《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》(試行)中 11.7.2 關(guān)于“加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備溫升的監(jiān)視" 就明確提出了對(duì)容易發(fā)生“過熱"故障的元件要進(jìn)行溫升監(jiān)測。當(dāng)前，社會(huì)的發(fā)展也對(duì)整個(gè)供電環(huán)節(jié)都提出了更高的安全及質(zhì)量要求，對(duì)配電裝置運(yùn)行溫度的監(jiān)測也是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要課題。因而本報(bào)告認(rèn)為有必要在配電裝置中配置相關(guān)的溫升在線監(jiān)測裝置，使電力企業(yè)有針對(duì)性的采取預(yù)防措施，提高安全供電水平。

    隨著電網(wǎng)的發(fā)展和裝備技術(shù)的提高，密閉式 10kV、35kV 系統(tǒng)開關(guān)柜在電網(wǎng)中已大量使用，小型化、緊湊化的設(shè)計(jì)以及用電環(huán)境的變化，使得開關(guān)柜內(nèi)部過熱現(xiàn)象已成為開關(guān)柜使用中的常見異常狀態(tài)，因而在一些負(fù)荷較重的線路中， 普遍存在開關(guān)柜內(nèi)各主導(dǎo)流部位溫升超標(biāo)的問題。

    熒光光纖測溫系統(tǒng)采用先進(jìn)的熒光光纖溫度傳感技術(shù)，具有耐高壓、不受電磁干擾、本質(zhì)安全、長期可靠、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)發(fā)電及供電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、高壓開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、室外及地下電纜接頭等監(jiān)測點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。

主要功能

     1、采集開關(guān)柜觸頭的溫度信息。

    2、采用各種診斷方法對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)進(jìn)行分析，包括所有的設(shè)備參數(shù)越限告警分析等判斷方法。

    3、提供聲光報(bào)警、干接點(diǎn)輸出、人機(jī)界面顯示報(bào)警信息等。

    4、提供上位機(jī)軟件系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前開關(guān)柜各個(gè)觸點(diǎn)信息，以及過去一個(gè)月各個(gè)觸點(diǎn)的溫度信息的歷史數(shù)據(jù)。

主要特點(diǎn)

    1、就地同步測量、數(shù)字傳輸，各個(gè)測量單元使用數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，故可方便地排除外部變化對(duì)監(jiān)測結(jié)果的影響，使各個(gè)被測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)之間具有可比性。

    2、數(shù)據(jù)瀏覽界面人性化，從方便用戶使用系統(tǒng)的角度設(shè)計(jì)監(jiān)視界面。監(jiān)測數(shù)據(jù)采用狀態(tài)燈、曲線和表格等多種形式顯示。

    3、現(xiàn)場監(jiān)測單元能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)參量的采集、信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理等功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測參量就地測量，進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換和緩存，監(jiān)測結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要定期傳輸至上一級(jí)控制單元。

    4、采集頻率高，精度高，能夠根據(jù)用戶設(shè)定采集數(shù)據(jù)，最小周期>2 秒。

    5、實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測設(shè)備溫度值發(fā)展歷史趨勢計(jì)算分析，結(jié)合工況信息評(píng)估開關(guān)的老化狀態(tài)。保證電力系統(tǒng)安全，為設(shè)備狀態(tài)檢修提供依據(jù)；為設(shè)備調(diào)修評(píng)價(jià)與預(yù)測維修提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)。

主要技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)構(gòu)成

    本系統(tǒng)主要針對(duì)變電站電力開關(guān)柜動(dòng)靜觸頭、母排、開關(guān)等接點(diǎn)的異常溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。借助這套系統(tǒng)，用戶可以在本地和遠(yuǎn)程上位機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)重點(diǎn)部位的溫度變化情況，根據(jù)溫度變化情實(shí)時(shí)的發(fā)出警情報(bào)告（預(yù)警、報(bào)警和超限）。同時(shí)借助強(qiáng)大的上位機(jī)功能，可以分析溫度變化周期，查看實(shí)時(shí)、歷史曲線，預(yù)測警情變化等功能，還可以實(shí)現(xiàn)多用戶遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換。

    該系統(tǒng)由熒光光纖（含傳感頭）、 光纖測溫變送器、熒光光纖通訊軟件（選配）、光纖測溫系統(tǒng)表頭（選配）組成。

    結(jié)構(gòu)圖如下：

    1、熒光光纖（含傳感頭）

    熒光光纖（含測溫探頭）將測溫探頭監(jiān)測部位的溫度信息轉(zhuǎn)換為光信號(hào)， 并傳送給 光纖測溫變送器，光纖傳感器的探頭尺寸極小，可直接安裝在被測點(diǎn)上，測溫準(zhǔn)確，響應(yīng)迅速；其尾纖選用柔軟、堅(jiān)固的特制光纖，它具有傳輸帶寬高、信號(hào)穩(wěn)定、抗電磁干擾、抗撓曲、抗沖擊強(qiáng)度高和連接快捷等優(yōu)點(diǎn)；尾纖護(hù)套的材質(zhì)是聚四氟乙烯，它具有耐高溫、耐老化、耐腐蝕、高絕緣、不粘附等特性，可適應(yīng)高壓、高溫、強(qiáng)電磁等惡劣的使用環(huán)境。我司的光纖傳感器在 0.4m 的長度上至少可以耐受 100KV 的高壓。

    2、光纖測溫變送器

    提供六路光纖溫度解調(diào)儀安裝，可實(shí)時(shí)將 6 路溫度信息變送成數(shù)字信號(hào)傳輸給后臺(tái)通訊軟件或者顯示表頭。體積小巧，性能可靠。

    3、光纖測溫系統(tǒng)表頭

    光纖測溫系統(tǒng)表頭通過RS485 采集變送器傳輸過來的溫度信息，實(shí)時(shí)顯示 6 路探頭溫度。該儀表為嵌入式安裝。人界面交互人性化。