光纤温度传感器在电力电缆监测中的应用

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.     

基于分布式光纤测温的电力电缆在线监测技术研究

针对电力电缆在线运行中潜在故障难以检测和目前故障处理手段滞后性问题,提出采用基于拉曼散射分布式光纤温度传感系统用于电力电缆本体的温度在线检测方法。首先,描述了测温光纤在电力电缆中敷设的方式,然后根据拉曼散射基本原理分析了拉曼散射反斯托克斯光与斯托克斯光比值与温度分布的关系,并给出了光时域反射距离定位解析表达式。根据拉曼散射原理设计了用于电缆测温光纤的分布式光纤测温解调系统,通过对1km长实验光纤进行人为局部点升温实验证明该分布式光纤测温系统可实现沿长度方向局部点的温度测量和定位。最后给出本文设计测温系统的性能指标,可用于电力电缆本体全线在线温度监测。     

电力电缆生产质量远程监测系统

在分析电力电缆生产过程和出厂试验关键项目的基础上,提出了一种新的电力电缆生产质量监督手段:结合互联网、大数据技术,构建由前端监测设备、工厂数据中心和远程监测中心组成的电力电缆生产质量远程监测系统,实时且连续地监测工厂电缆生产状况,并对监测到的异常数据自动报警和存档,进而实现电缆生产质量的追溯。     

基于无线数传电台的远程电缆接头温度在线监测系统研究

电缆的绝缘故障引起的后果十分严重,电缆接头是其最薄弱的环节,故障一般由此开始。现有的电力电缆接头温度在线监测报警系统存在测量数据传输距离受限制等问题。本文提出一种基于无线数传电台的远程电缆接头温度在线监测系统,利用温度传感器和基于485现场总线的A／D模块对的电缆接头温度进行监测,转化后的数据通过无线数传电台发送回监控室,实现了电缆接头温度的准确、可靠、实时、快速的测量,是解决城市地下电缆沟内电力电缆接头温度监控的较好方案。     

电力电缆温度在线监测系统的开发与应用

火电厂、变电站电力电缆长期运行在高电压、大电流环境下,接头容易超温过热,引起爆炸,导致火灾,建立电力电缆火灾在线监测系统具有一定的必要性,因此,设计了发电厂电力电缆温度在线监测系统,该系统现场子站设计采用新型数字式温度传感器,各电缆温度数据最后送至上位PC机进行实时显示、报警,实现了对电缆接头温度的监测与预警,有效防止了火灾的发生。     

基于分布式光纤测温的电力电缆温度在线监测系统

电力电缆作为电力系统最基础的单元,其运行温度制约着整个配电系统的安全运行。文章通过对比各种广泛应用的电缆温度检测方法,引入了一种基于拉曼散射光时域反射的分布式光纤在线监测电缆温度系统,应用DSP和FPGA技术设计了高速信号采集和处理单元,并简要介绍了系统的基本原理、组成结构和主要特性。检测结果表明,系统测温精度较高,可以达到±1℃范围之内,能够实现对电缆的实时监测。     

应用GPRS及光纤测温技术的电力电缆监测系统

针对电力电缆运行中存在监测不到位、维护工作量大的问题,应用通用无线分组业务GPRS及光纤测温技术设计了电力电缆监测系统。系统由主站、通信链路和测量终端等3部分构成。测量终端采用光频域反射计式OFDR光纤测温仪连续监测电缆表皮温度;通信链路由采集器和GPRS网络组成,采集器读取测温仪的测量数据,并通过GPRS网络将数据传送给主站;主站依照IEC 60287、IEC 853标准,根据实测温度对电缆的额定载流量、应急载流量和周期性负荷载流量进行计算,并以Web页方式发布结果。电缆的输电能力得以充分利用,具有较大的经济效益。     

电力电缆运行温度场变化及在线监测技术研究

电力电缆在高压和大电流状态下长期运行,由于各种故障引起的温度升高会导致电缆过热或绝缘性能下降。文中在分析电缆结构和温度场的基础上,建立了电缆温度场有限元模型,完成了电缆沟敷设和电缆中间接头的热分析,通过热分析确定其过热位置,为温度传感器的布置提供理论支持。完成了电缆沟温度在线监测系统设计方案,能够实时采集电缆沟温度数据。该研究为电力电缆智能化监测的发展提供了参考和借鉴。     

基于物联网技术的电力电缆智能监测系统研究

针对现有电力电缆本体及环境状态监测存在的监测手段单一、通信协议不统一、数据准确率低等难题，基于物联网技术构建电力电缆智能监测系统，依靠多传感器融合、边缘计算、智能识别、Docker容器等技术应用，实现了电缆局部放电、护套环流、温度以及管廊环境的深度感知与实时监测，提升了电缆的智能化在线监测水平，降低了管廊的建设、运维成本。     

电缆线芯温度推算方法及电缆沟在线监测系统研究

随着城市化的快速推进,电力电缆在低压城网中得到广泛应用,电缆安全可靠运行与电缆线芯、绝缘的温度关系紧密,快速、准确得出关键地区电缆的温度场分布及线芯温度对于电力的可靠、经济供应具有重要意义。本文以实际电缆沟为研究对象,分析了在稳态下电缆沟的热过程,分别采用解析和数值仿真的方法计算了敷设于电缆沟中的电缆线芯温度。数据证明,与实际温度检测数据比较,数值仿真的方法较解析法得到更精确的温度结果。其中,利用COMSOL数值分析软件,采用有限元数值计算法得出了8.7/15 k V YJV1×400 mm2的XLPE三回路电力电缆温度场分布。在此基础上,根据电缆沟的实际环境,开发了一套集温度、水位等环境因子监测的电力电缆在线监测与预警系统,该系统可实现准确、实时、多环境量监测,并在异常状况下及时报警通知相关人员,对建设可靠、坚强的电力电网具有积极意义。     

基于温度概率预测的地下电力电缆可靠性模型研究

地下电力电缆周围气象温度具有不确定性。通过考虑气象温度对地下电力电缆可靠运行的实时影响,借助广义极值分布(Generalized extreme value distribution,GEV)对气象温度进行概率分布拟合,在此基础上分析了地下电力电缆的温度场和热阻等效电路,提出了基于温度概率预测的地下电力电缆可靠性模型,从而有效预测地下电力电缆的导体温度。数值仿真计算与实际测量结果的比较验证了该预测模型的有效性和准确性,为地下电力电缆可靠运行和温度在线监测提供了重要的技术支撑。     

基于物联网的电缆局部放电分布式监测系统设计与实现

电力电缆的局部放电监测是保证电缆安全运行的重要技术手段。然而,传统有源有线的局部放电在线监测方法难以适用于敷设结构复杂、分布区域广且对成本较为敏感的电缆网络。针对此问题,设计了一种基于物联网技术的低功耗分布式电缆局部放电在线监测系统。在考虑传感网络可扩展性和可接入性基础上,设计了电缆局部放电监测物联网络的总体框架;为满足传感器节点低功耗、长续航的要求,对高频电流传感器、低功耗信号处理和电源管理、数据通信等物联传感网络基本要素进行了优化设计。根据上述研究实现了基于物联网的电力电缆的局部放电分布式监测系统的设计与应用。     

分布式光纤测温系统在电力电缆在线监测中的应用

随着智能电网的普及,分布式光纤测温技术成为国内外研究的热点。文中总结了分布式光纤测温系统的研究现状,对基于拉曼散射测温系统的基本原理及其特点进行了分析,解析了基于光纤测温的电缆监测系统的结构,最后重点介绍了分布式光纤测温系统在电力电缆中在线监测中的应用,并以实例证明了分布式光纤测温系统是目前电力电缆在线监测实现故障诊断及定位技术的最有效手段。     

电力电缆短期允许负载电流的计算

综合了空气中、直接埋地两种敷设下电力电缆短期允许负载电流的计算方法,研究了其中土壤划分区域个数的选择、短时负载前电缆非满载运行下线芯温度的确定等问题并参考载流量计算中相关参数的确定方式,给出了电缆在直埋更换回填土以及水泥槽中管道敷设情况下的短期负载电流计算公式,并以简单计算验证其正确性。相关设计思想可供其它敷设方式的电缆短期负载电流计算参考。     

光纤光栅测温系统在电力电缆温度在线监测中的应用

介绍了电力电缆温度在线监测系统目前的现状,光纤光栅测温系统的工作原理、主要技术指标及基于光纤光栅测温传感器的电力电缆温度在线监测系统在实际中的应用情况。     

常见的电力电缆状态在线监测方法综述

电力电缆的在线监测项目包括绝缘电阻、介质损耗、局部放电、接地电流和温度等参数。对国内外现有电力电缆绝缘及温度在线监测方法进行介绍,分析其优缺点,对其发展趋势进行了预测。     

交联聚乙烯电力电缆的绝缘在线监测技术

本文介绍了国内外交联聚乙烯 (XL PE)电力电缆绝缘在线监测技术的研究现状。讨论了 XL PE电力电缆绝缘在线监测技术所面临的一些技术问题。根据对交流叠加冲击电压下 XL PE绝缘放电特性的研究 ,探讨了 XL PE电力电缆绝缘在线监测技术的发展方向。     

高电压电缆接头温度预警系统设计

高电压电缆接头温度预警系统对保障输配电线路的安全运行起着重要作用。根据高电压电缆接头的实际布局,以ZigBee网络为预警系统物理层,负责高电压电缆接头温度的采集;以电力光纤为传输层,实现温度数据的远程可靠传输,为高电压电缆接头设计了分层次的分布式温度监测系统,并采用人工神经网络方法对10 kV高电压电缆三相测点进行了预测,实现了高电压电缆接头的温度预警。该系统可靠性高、扩展性强、温度预测误差小,适合于电力部门的在线监测。