光纤测温系统电力电缆应用.ppt

分布式光纤温度传感系统在电力电缆中的运用 擎宇科技 主要内容 技术原理 1 技术背景 光纤用于传感的优势可靠性强 使用寿命长完全电无源 本征安全抗电磁干扰 抗腐蚀能在恶劣的化学环境下工作耐温性好传输距离远 技术原理 擎宇DTS利用Raman效应来测量光纤长度内的温度 激光脉冲在光纤中传播 光会反向散射回DTS系统 通过测量反向散射的斯托克斯 Stokes 光信号和反斯托克斯 Anti Stokes 光信号的强度 可以确定温度 与雷达回波类似 通过测量返回的光脉冲的到达时间 可以确定温度读数的位置 OTDR 技术原理 光在光纤中的Raman散射改变光波波长 Raman散射光只对温度敏感 领先的光时域反射技术 OTDR 系统框图 技术优势 性能参数 多模光纤测量距离上升到10km温度分辨率 0 1 温度精度 2 空间分别率 1m测量时间 4s km实时温度校准 重复性高 系统功能 探测光缆 不锈钢管内护套低烟无卤外护套结实 可靠 易于架空和管道安装 光纤类型 紫外光固化丙烯酸酯 紫外光固化双丙烯酸酯 聚酰亚胺铜 聚酰亚胺 铝 铜合金 黄金 0 150 300 450 600 750 100 150 400 450 600 700 涂敷材料 最高承受温度 高温光纤 铝涂覆层62 5 125 160um 铜涂覆层62 5 125 165um 电力电缆监测 电力设备的温度监测电缆隧道与电缆夹层的温度监测电缆状态的监测探测及鉴别电力电缆的热点变电站和开关柜的温度监测其它监测 测温主机 感温光纤 10kV开关柜1 高压配电室 电容器 电抗器 内部MIS网络或局域网 RJ45 网络结构图 本地显示器 串行通讯 光缆安装 电缆管道的安装 将光缆安装在三叶电缆中间 电缆隧道的安装 将光缆悬挂安装于隧道顶部 电缆桥架 光缆 动力电缆 将光缆沿着桥架上电缆正弦铺设 电缆桥架上的安装 开关柜中的安装 光纤绕盘 在电容器处的安装 光缆安装 测温光缆在电缆连接处的安装 高压电缆 感温光纤 控制中心 DTS 继电器输出 Modbus Network 变电站 控制室 SCADA PLC 电缆温度和动态载流容量监测 电缆温度和动态载流容量监测 系统总体结构 分布式光纤温度测量主机 PowerSource 电缆 SCADA系统 电缆负载 动态载流量分析系统 电缆表面及环境温度 传感光缆 电缆载流量 技术特点 在监测数据和负载状况的基础上动态计算电缆额定载流量 实时评估电缆短时间过负荷能力 保障电缆的安全使用和电缆传输能力的优化利用 有效地对电缆温度进行实时监测 对电缆温度过高或温升速度过快进行报警 并实时确定电缆导体线芯实际工作温度 动态载流量分析系统 DCR DCR系统接收来自OFDTS测量得到的电缆表面温度以及电缆环境温度信息以及来自SCADA系统的电缆负载信息 采用实时热模型和算法 将测量得到的温度实时地转换为导体温度 同时计算分析动态额定载流量 其主要输出包括 实际导体温度过热点最大容许的稳态额定载流量最大容许的短时额定载流量 如24小时 6小时 1小时等告警等 电力电缆 光纤安装 光纤可以安装在电缆内部或外部 OutsideCable InsideCable 优势劣势易于安装离电缆芯更远更少的光纤接头更加复杂的模型更低的成本光缆可后安装