高壓電氣設備光纖測溫

2022年6月8日 分類:新聞資訊

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高壓電氣設備為什么要測溫

隨著電力工業(yè)逐漸朝著高電壓、大容量、互聯(lián)網(wǎng)化的方向發(fā)展,確保電氣設備安全穩(wěn)定運行具有重要意義,直接關系到電力供應的可靠性。電力系統(tǒng)運行中,電氣設備異常升溫極易導致各種故障問題的出現(xiàn),對此必須進一步加強高壓電氣設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)與推廣應用。

高壓電氣設備測溫方式

從高壓電氣設備故障產(chǎn)生的物理學機理分析可得,主要涉及電、磁、熱、力等方面,設備絕大多數(shù)的故障表現(xiàn)為溫度異常,通過高壓電氣設備溫度監(jiān)測,可較為準確、直接的反映設備運行狀態(tài)。目前,國內(nèi)外高壓電氣設備溫度在線監(jiān)測方法經(jīng)歷了較長時間的發(fā)展,從傳統(tǒng)的熱敏電阻測溫逐漸走向紅外測溫、光纖測溫、無線測溫。熱電阻和熱電偶測溫法。熱敏電阻體積小,具有溫度響應快、產(chǎn)品成熟的優(yōu)點,且此種方法的應用成本較低。然而測溫時,每個熱敏電阻需獨立接線,導致整體線路布設復雜,且由于傳感器無法自檢,必須經(jīng)常校驗,工作量較大。在高壓場合中此方法的使用具有局限性,存在器件與信號傳輸線高壓隔離的問題。

高壓電氣設備的紅外測溫

紅外測溫法。紅外溫度傳感器采用非接觸式測溫方法,可適應強磁場、高電壓的工作環(huán)境。在實際溫度監(jiān)測工作中,主要選用手持紅外測溫儀開展定期巡檢工作,可直接找出故障點。但是此種方法的缺陷也較為明顯:自動化程度低,依賴人限于安全距離問題往往無法設置紅外探頭;測量精度受到諸多因素的影響,如:探測距離、外界熱源、光路遮擋等,雖可采取一定的校正措施,然而由于影響因素多且具有時變性,無法一一校正,通用性差,不利于推廣應用。

高壓光纖測溫

光纖測溫法的應用優(yōu)勢為精度高、響應快、靈敏度與重復性好,將其運用于溫度監(jiān)測中可實現(xiàn)遠程控制。纖測溫法在絕緣性能方面表現(xiàn)較為優(yōu)異,能夠隔離開關柜內(nèi)高壓,可直接安裝在開關柜內(nèi)高壓觸點上,實現(xiàn)實時在線監(jiān)測。同時,光纖測溫測量無電信號的存在,克服了強電磁場干擾的問題,且光纖撓曲性表現(xiàn)較好,可深入被測設備進行溫度監(jiān)測,達到常規(guī)傳感器無法達到的溫升部位。

高壓電力設備(如高壓開關柜、變壓器、互感器等)實際運行中,其發(fā)熱點往往處于高電位的位置,限制了常規(guī)方法的使用,同時絕緣與抗電磁干擾也是必須面臨的問題。通過對上述幾種溫度監(jiān)測方法的分析可得,不同溫度在線監(jiān)測方法各有優(yōu)缺點,如紅外線測溫抗干擾能力弱,容易受到各種因素的影響,造價相對昂貴;無線測溫主要存在網(wǎng)絡堵塞、丟包、性能下降的情況文以高壓開關柜溫度在線監(jiān)測為例展開分析。高壓開關柜存在多個測控點(如:A/B/C三相、斷路器觸頭、電纜接頭、刀閘開關、母線等),系統(tǒng)采用分散集控架構(gòu),每個測量集群設置3~24個測溫分節(jié)點(溫度傳感器)、1個變送器主機,以總線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸。

開關柜熒光光纖測溫系統(tǒng)

溫度數(shù)據(jù)采集與傳輸。高壓開關柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)采集與溫度控制終端是結(jié)構(gòu)底層,包括溫度測量分節(jié)點、匯集節(jié)點,主要是將光纖測溫傳感器設置在高壓開關柜觸頭部位,通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸至匯聚節(jié)點,

(1)觸頭溫度采集終端:高壓開關柜運行環(huán)境較為復雜,空間封閉且狹小,同時面臨著高電壓、強電磁的環(huán)境,經(jīng)綜合比選后選用熒光式光纖測溫傳感器,

具體工作參數(shù)如下:
①工作電壓:DC5V;
②測溫范圍:-30℃~+125℃;
③測量精度:±1%℃或全量程的1%;
④多通道測溫:1~16路;
⑤抗干擾情況:高壓、強電磁干擾能力強。

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