开关柜测温课件

光纤光栅温度在线监测系统(中高压开关柜)Ⅰ：基础知识目录Content光纤传感概述光纤传感分类及应用光纤光栅技术及测温原理光纤光栅传感适用范围Ⅱ：产品知识光纤光栅测温系统组成传感器说明及规格站控层仪器说明及规格软件系统Ⅲ：方案制定与安装产品安装与施工光纤传感概述Overviewofopticalfibersensing是现代通信的产物，随着光纤通信技术的发展而逐步发展；光在光纤传输过程中，外界温度、压力等影响，导致内部传输光信号的强度中心波长、相位、频率、偏振态等光波量的变化，通过不同的技术对强度、中心波长、相位、频率、偏振态的检测科形成多种光纤传感技术。1、光导纤维的简称2、光纤由纤芯、包层、外部涂覆层构成3、光纤的工作波长：短波长0.85um长波长1.31um和1.55um，其中1.55um的损耗最小，是通信常用波段光纤单模光纤1、纤芯直径8-12um2、包层外直径125um3、适宜大容量、长距离的光纤传感组网光纤光栅技术及测温原理PrincipleofFBGsensing光纤光栅（FiberBraggGrating）全称：光纤布拉格光栅缩写：FBG光纤种类：单模光纤刻写区域：光纤的纤芯外观表现：类似栅栏结构常用波段：1550nm和1330nm，其中1330nm为实验室波段，1550nm为光纤光栅传感常见波段，蔚蓝仕科技的波段即为C波段（1525nm-1565nm）国际研究起始于20世纪70年代，国内起始于20世纪80年代初光纤光栅技术及测温原理PrincipleofFBGsensingFBG光谱图及光学参数中心波长λ：以nm、pm为单位，1nm=1000pm反射率中心波长反射率光纤光栅技术及测温原理PrincipleofFBGsensingFBG物理参数栅区长度：10-15mm有效折射率：n光栅周期：Λ

布拉格定律：布拉格定律表明：n和Λ即可确定FBG初始中心波长Λn因此刻写完毕后，每个FBG都对应有一个初始中心波长光纤光栅技术及测温原理PrincipleofFBGsensingFBG测温原理布拉格定律表明：n和Λ即可确定FBG初始中心波长，因此刻写完毕后，每个FBG都对应有一个初始中心波长温度测量：热光效应导致n变化热胀冷缩导致Λ变化在光谱图中直接表现为中心波长的变化（每1℃变化10pm）

光纤光栅技术及测温原理PrincipleofFBGsensing波分复用技术—实现多个传感器的组网Ⅰ：基础知识培训目录ContentⅡ：产品知识光纤光栅测温系统组成传感器说明及规格站控层仪器说明及规格Ⅲ：方案制定与安装光纤传感概述光纤传感分类及应用光纤光栅技术及测温原理光纤光栅传感适用范围产品安装与施工光纤光栅测温系统组成传感器说明及规格SpecificationsofFBGsensor参数单位数值测量数据测温精度℃±0.5测温分辨率℃0.1测温范围℃-40-+200机械参数传感器尺寸mm50×6×6传感器重量g5传感器体积cm31.8尾纤长度m4/7尾纤类型-单模单芯绝缘耐压耐高温光缆光信号传输接口-FC/APC封装材料-绝缘耐压和高导热材料防护等级-IP65安装方式-粘贴或捆绑环境参数工作湿度范围-0%~99%RH存储湿度范围-0%~99%RH名称：单端光纤光栅温度传感器型号：TD-FBGT-A作用：开关柜触点温度监测站控层仪器说明及规格SpecificationsofInterrogator名称：光纤光栅信号解调仪型号：TD-FBGI-A内部结构：俗称：下位机功能：1、为传感器提供光源；2、采集传感器光信号进行分析，输出并显示温度信号3、系统内通讯：控制通道扩展模块（RS232）4、系统外通讯：显示器、PC机、DCS、ECS、SIS、MIS等终端控制系统站控层仪器说明及规格SpecificationsofInterrogator光纤光栅信号解调仪后面板站控层仪器说明及规格SpecificationsofInterrogator参数单位数值测量参数单通道测点数-12（并联）输出信号-实测温度值、火灾报警、故障报警光学参数FBG波长范围nm1525-1565（C-Band）端口种类-FC/APC波长精度pm±30波长分辨率pm±1光功率范围dBm-60~-20光功率分辨率nm±0.25光源输出功率dB10~12光源输出功率稳定性dB长期：±0.02短期：±0.01机械参数外形尺寸mm482×473×89.2(W×D×H)防护等级-IP65安装方式-机柜式参数单位数值环境参数工作湿度范围RH0%~95%存储湿度范围RH0%~95%工作温度范围℃0-+55存储温度范围℃-5-+55电学参数额定电压-180~264VAC额定电流A4功率W150-300（23℃平均功率）通讯接口-RS-232、PS/2、RJ45、USB2.0、VGA存储特性-160G硬盘，512M内存，主板频率P41.4G电源温度特性-宽温性，-40℃~+70℃光纤光栅信号解调仪规格站控层仪器说明及规格SpecificationsofInterrogator通道扩展模块后面板站控层仪器说明及规格SpecificationsofInterrogator参数单位数值光学参数输入端口种类-FC/APC输出端口种类-FC/APC输出端口数量个4/8/16/24/32插入损耗dB<0.7切换速度ms<30光纤类型-9/125um单模光纤切换次数次>109机械参数外形尺寸mm460×430×90(W×D×H)安装方式法兰安装机箱认证-通过3C认证参数单位数值环境参数存储湿度范围RH5%~95%工作温度范围℃-5-70存储温度范围℃-40-85电学参数额定电压V12额定电流mA4功率mW50（23℃平均功率）接口种类-RS-232、电源接口通道扩展模块规格系统辅材铠装跳线规格：20m、30m、可定制功能：连接柜内分线盒和缆沟内分线盒连接缆沟内耦合器模块和光缆接续盒防水光缆接续盒—接续和保护的作用功能：主干光缆与铠装跳线的接续保护系统辅材主干光缆规格：4芯、8芯、16芯、24芯功能：将现场传感器的信号引入监控室光缆终端盒功能：主干光缆和黄跳线的接续和保护作用软件系统Software远程控制温升报警定温报警历史数据显示集成其它系统实时数据采集软件功能Ⅰ：基础知识培训目录Content光纤传感概述光纤传感分类及应用技术类别光纤光栅技术及测温原理Ⅱ：产品知识光纤光栅测温系统组成传感器说明及规格站控层仪器说明及规格软件系统Ⅲ：方案制定与安装产品安装与施工电力行业测温的必要性和意义为什么要测温？1、温度表征设备的运行是否正常2、高压开关柜是重要的电器设备，内部触点、连接点在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接触电阻过大而发热，发热部位就成为安全隐患目前的测温手段是什么？1、目前电力行业主要测温手段是红外测温当前测温手段的不足之处和难点？

1、红外测温必须与待测物体保持一定的距离，数据易受环境参数影响，真实性差2、中高压开关柜目前都为密封状态，运行状态下进行人工巡检成为不可能，因此，柜内设备的运行状态的信息就成为监测盲区3、红外测温在开关柜运行状态下无法获得内部设备的温度信息，不能及时发现故障并预警，造成损失电力行业测温的竞争技术Competingtechnology光纤光栅红外测温非接触式测温接触式测温，温度信息真实、准确所测温度为开关柜柜体温度，开关柜密封状态，无法测得内部触点温度所测温度为开关柜内部各触点、连接点温度人工巡检形式，人为误差大，现场操作频繁10年，每年365*24在线式监控多面开关柜若需要监控，则需要多台设备或者不同时间监控分布式监控，一套设备可实现64面开关柜的同时监控自动化程度低，数据无法接入DCS、ECS、SIS、MIS等系统自动化程度高，数据可直接接入DCS、ECS、SIS、MIS等系统FBG测温技术满足电力行业绝缘、实时、在线监测的要求实现“无人职守变电站”目标Ⅰ：基础知识培训目录Content光纤传感概述光纤传感分类及应用蔚蓝仕技术类别光纤光栅技术及测温原理Ⅱ：产品知识光纤光栅测温系统组成传感器说明及规格站控层仪器说明及规格软件系统Ⅲ：方案制定与安装产品安装与施工产品安装与施工动静触点的结合部位开关柜内主要发热点对应数目6个母排之间压接处出线电缆与铜排压接处3个3个将传感器采用航天胶粘贴在待测部位每面开关柜传感器数目可为3、6、9、12传感器安装方式一般6和9最常见安装部位静触头压接螺栓处产品安装与施工传感器安装开关柜一般分为前后上下四个室，后上是高压母线室，后下是高压出线或进线室，前上是二次仪表和二次线缆室，前下是真空断路器小车室，四个室分别被隔离开。母线室被密封，母线室和高压出线或进线室隔板上有细小的孔或缝隙可供传感器和光缆从高压出线或进线室穿到母线室，有些型号和厂家的柜子母线室封闭很严实，没有孔或缝隙，需要在安装传感器的时候在隔板上合适的地方打孔，将传感器和光缆引