基于分布式光纤温度传感器高压电缆在线监测系统设计

光纤温度传感器汇总.-光纤温度传感器 (2)

aug.2008highvoltageapparatusvol.45no.4 收稿日期：2009-03-17；修回日期：2009-05-10 作者简介：周芸（1966），女，副教授，从事电子信息与自动控制技术方面的教学和科研工作。 0引言 高压电力电缆运行温度在线监测系统是为了杜 绝电缆沟内各电缆接头处由于温度过高引起火灾事 故而设计的，它能将电缆沟内各电缆头处的温度及 时准确传送到主控室内，当被测点温度超过给定报 警值时，系统能及时予以报警，便于处理。 高压电气设备中由于微波和电磁干扰的影响， 传统的测温方法难于或者根本无法得到真实的测试 结果。而分布式光纤温度传感器与传统的各类温度 传感器相比，其具有一系列独特的优点：使用光纤作 为传输和传感信号的载体，有效克服了电力系统中 存在的强电磁干扰；利用一根光纤为温度信息的传 感和传导介质

根据分布式光纤温度传感器被测信号的特殊性,在常规微弱信号检测的基础上,提出了一种专门的、针对分布式光纤温度传感器系统的微弱信号检测方案,采用软、硬件结合的方案,能够在强噪声下有效地提取微弱信号,以求得尽可能大的信号噪声比,而所需的器件与设备极为通用,相对成本较低,检测整个过程完成的时间也较短,具有较高的实用性。

分布式光纤测温技术中的光纤本身既是温度传感器又是温度的传输媒介的特性,特别适用于电力系统的高压电缆等高压电气设备温度的在线监测。介绍了一种分布式光纤温度在线监测系统的设计方法,系统包括测温光纤、光电监测及信号处理电路部分和主机等硬件设施,通过在线监测软件实现了对电缆局部温度过热的监测、定温报警、温升报警和特性曲线的显示等功能,达到了对高压电缆等高压电气设备的实时在线监测的目的。

光纤分布式测温技术是一种利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术。它能对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。本文介绍了该技术的测温原理,以及其在高压输电电缆内部温度监测方面的应用,并介绍了光纤安装方式对测温精度的影响。

应用于高压电缆的光纤分布式温度传感新技术 分布式温度传感(dts:distributedtemperaturesensing)技术是一种用于实时测量空间温度场分布的传 感技术。该技术利用光时域反射(otdr:opticaltimedomainreflectometry)原理、激光喇曼光谱原理，经 波分复用器、光电检测器等对采集的温度信息进行放大并将温度信息实时地计算出来［1］。目前，国外(主 要是英国、日本等国)已利用激光喇曼光谱效应研制出分布式光纤温度传感器产品［2］，而国内也在积极地 开展这方面的研究工作，现已研制成功基于分布式光纤温度传感原理的一系列产品，可广泛应用在航空航 天、石油测井、电力、冶金、煤矿等领域中［3］。国内把分布式光纤温度传感技术引入电力系统电缆测 温的研究工作只是刚刚开始。 分布式光纤传感技术具有抗电磁场干扰、工作频率宽、动态范

光纤分布式测温技术是一种新型技术,其原理是利用激光在光纤中传播的特点,对空间温度场进行实时的测量。其作用是分布式的连续检测光纤沿线的温度。本文通过介绍光纤分布式温度传感技术的测温原理,以及光纤的安装方式对温度测量精准度的影响,分析阐述了该技术在高压电缆内部温度测量方面的应用。

比较基于瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射的三种温度传感器的特点,分析了基于拉曼散射温度传感系统的三种温度解调方式,选择了利于研究体表温度场变化特点,利用拉曼散射比值来解调温度信息的系统结构,设计了基于分布式光纤传感器的人体测温系统。

众所周知,今天的电力通信网正以其独特的发展优势越来越被社会所重视.在电力光纤通信网络的建设中,当前adss电力特种光缆发挥着重要的作用.本文在剖析adss光缆的组成与特点的基础上,构建了基于分布式光纤温度传感技术的adss光缆电腐蚀在线监测系统.

aug.2008highvoltageapparatusvol.45no.4 收稿日期：2009-03-17；修回日期：2009-05-10 作者简介：周芸（1966），女，副教授，从事电子信息与自动控制技术方面的教学和科研工作。 0引言 高压电力电缆运行温度在线监测系统是为了杜 绝电缆沟内各电缆接头处由于温度过高引起火灾事 故而设计的，它能将电缆沟内各电缆头处的温度及 时准确传送到主控室内，当被测点温度超过给定报 警值时，系统能及时予以报警，便于处理。 高压电气设备中由于微波和电磁干扰的影响， 传统的测温方法难于或者根本无法得到真实的测试 结果。而分布式光纤温度传感器与传统的各类温度 传感器相比，其具有一系列独特的优点：使用光纤作 为传输和传感信号的载体，有效克服了电力系统中 存在的强电磁干扰；利用一根光纤为温度信息的传 感和传导介质

提出了一种新型分布式光纤光栅温度监测系统,可以实现电缆温度的实时在线监测。基于热传导方程和边界条件的基础上,采用有限元法对电缆温度场进行了分析,为监测电缆温度提供了理论依据。光纤光栅本身不带电,抗辐射和电磁干扰能力强,耐高压和腐蚀,非常适合用做高压电力环境中的温度传感器。通过光纤光栅的温度特性实验,在20~100℃的温度范围内,光纤光栅的中心波长随温度变化呈良好的线性,线性度达到99.8%。通过对标准的热电偶温度传感器与光纤光栅温度传感器的对比实验,表明该系统测量时间-温度变化曲线跟随性好,温度差均小于1℃,符合电力电缆温度状态在线监测的使用要求。

本文首先分析了风电场电缆故障率偏高的原因,给出了一款具有温度在线检测功能的光电复合缆结构,融合光纤分布式温度传感器技术和电力电缆故障在线检测技术,设计了基于风电场的复合光电缆在线检测系统,以实现对风电场输电电缆的预警、报警和故障定位功能。

文章分析了电力电缆运行过程中温度升高的原因,简单介绍了基于光纤光栅、拉曼散射和布里渊散射的光纤传感技术的温度测量原理。针对电力电缆温度监测的现状,探讨了3类光纤传感器在电力电缆监测中的应用模式,在对3类传感器在电力电缆温度监测时的特点、性能进行比较的基础上,介绍了基于布里渊传感的海底电缆在线监测案例。随着智能电网的发展,光纤传感器尤其是基于布里渊散射的传感器将在电力电缆监测中发挥重要作用。

电缆在电力系统当中有着重要的应用,积极的进行电缆的维修和保护对于强化电缆的作用发挥有着非常重要的作用.就目前的电力工作实践分析来看,在发电厂以及变电站的工作中,电缆有着重要的应用,而高负荷的电力电缆监测工作中对温度进行监测有着重要的意义,所以人们在电力电缆的应用方面非常重视光纤温度传感器的研究.为了对电力电缆当中的光纤温度传感器进行更加全面的掌握,进而在电力电缆检测中加强其应用,本文从光纤温度传感器的定义以及工作原理入手进行分析,进而探讨电力电缆监测的影响因子,目的是要对光纤温度传感器在电力监测当中的应用进行全面的研究.

hdcs-4s高压电缆在线监测系统设计方案 hdcs-4s高压电缆在线监测系统设计方案 一、护层接地监测装置原理图： hdcs-4s高压电缆金属护层接地监测装置，主要由现场变送器、远程监控终端、控制中心服务器 构成。通过监测电缆护层电流、电缆温度来监测电缆护层绝缘状况，采用现场总线方式将监测数据发送 给控制中心服务器，同时控制中心服务器根据现场情况进行相应的数据分析、管理和故障判断。当系统 发生报警时，可通过继电器把报警信号传递给中控室监控系统。系统结构如下图所示： 设备功能： 1.现场变送器：连续实时地采集各测量点的电缆运行状态参数，并将测量数据发送给远程监控终端。 2.远程监控终端：实时接收各测量点的电缆运行状态参数，并把这些监测数据发送到控制中心服务器。 3.控制中心服务器：接收远程监控终端发来的现场数据，并进行数据分析、管理和电缆故障判断，异 常情况可输出报警信

介绍一种新型的光纤温度传感器,将它埋入复合材料试件中,可以测量出试件内部温度的变化。给出理论推导,导出条纹移动量与试件内部温度变化之间的关系、电路设计,并给出实验装置和结果。

针对目前煤矿井下高压电缆接头运行可靠性差、故障发生率高的问题,提出了一种矿井高压电缆接头温度在线监测系统的设计方案,给出了系统整体结构,详细介绍了系统硬件及软件的设计。实验结果表明,该系统运行稳定、可靠性高,各项指标满足国家煤炭行业标准和实际运行要求,具有一定的实用价值。

文中叙述了分布式光纤测温传感器的工作原理,设计了基于分布式光纤测温的电缆状态在线监控系统,并介绍了该系统在聊城供电公司高压电缆监控中的应用情况。系统检测结果表明,该系统能够满足在温度精度±1℃的前提下,保证测量精度1m的设计指标,为发现电缆的潜在危险,实现对电缆的全方位监测,为电网安全运行提供保障。

hdcs-4s高压电缆在线监测系统设计方案 hdcs-4s高压电缆在线监测系统设计方案 一、护层接地监测装置原理图： hdcs-4s高压电缆金属护层接地监测装置，主要由现场变送器、远程监控终端、控制中心服务器 构成。通过监测电缆护层电流，监测电缆护层绝缘状况，采用现场总线方式将监测数据发送给控制中心 服务器，同时控制中心服务器根据现场情况进行相应的数据分析、管理和故障判断。当系统发生报警时， 可通过继电器把报警信号传递给电站监控系统。系统结构如下图所示： 设备功能： 1.现场变送器：连续实时地采集各测量点的电缆运行状态参数，并将测量数据发送给远程监控终端。 2.远程监控终端：实时接收各测量点的电缆运行状态参数，并把这些监测数据发送到控制中心服务器。 3.控制中心服务器：接收远程监控终端发来的现场数据，并进行数据分析、管理和电缆故障判断。 4.服务器监控软件：安装在

高压电缆综合在线监测系统

高压电缆智能综合在线监测系统

第9章光纤温度传感器 9.1引言 传统的温度测量技术在各个领域的应用已很成熟，如热电偶、热敏电阻、光学高温计、 半导体以及其他类型的温度传感器。它们的敏感特性都是以电信号为工作基础的，即温度信 号被电信号调制； 而在特殊工作情况和环境下，如易燃、易爆、高电压、强电磁场、具有腐蚀性气体、液 体，以及要求快速响应、非接触等场合，光纤温度测量技术具有独到的优越性。 由于光纤本身的电绝缘性以及固有的宽频带等优点，使得光纤温度传感器突破了电调制 温度传感器的限制。同时，由于其工作时温度信号被光信号调制，传感器多采用石英光纤， 传输的信号幅值损耗低，可以远距离传输，使传感器的光电器件远离现场，避开了恶劣的环 境。在辐射测温中，光纤代替了常规测温仪的空间传输光路，使干扰因素如尘雾、水汽等对 测量结果影响很小。光纤质量小，截面小，可弯曲传输测量不可视的工作温度，便于特殊工 况下