温度在线监测系统的应用

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1、温度在线监测系统的应用宝钢集团韶关钢铁有限公司广东韶关512121摘要：光纤式热点温度监测系统是一种利用光在光纤中传播的某种特性，实现实时测量空间温度场分布的新技术，对光纤沿线场所的温度进行分布式连续检测，本文介绍了光纤式热点温度监测系统的原理、结构、安装及功能的实现。韶钢第二热电站35kV开关柜自采用了FET-8801C光纤式热点温度监测系统以来，己在运行过程中发挥了作用，避免了2起重大牛产事故。关键词：温度监测韶钢第二热电站牛产事故1前言电力事故不仅影响企业木身的经济效益，而且会给国家财产和职工的牛命安全造成

2、巨大损失，任何供配电故障都有可能引发灾难性的后果。一般说来,造成电气设备严重事故的诱因是高压设备过热导致绝缘损坏引起的，如何通过对高压电气设备温度的在线监测来避免事故的发牛就成为主要问题。韶钢第二热电站共有12面35kV开关柜，开关柜均是全封闭式的，运行人员无法对内部的关键接触点进行点检和测温。该站发牛过由于开关触头弹簧疲劳造成压力不足，引起动、静触头接触不良，导致发热而烧损动触头，引起短路诱发全站失电的恶性事故。二站是重要的供电环节，因此在高压开关柜上加装测温系统是完全有必要的，该站应用了迅捷光电公司的FET-

3、8801C光纤式热点温度监测系统后，系统发挥了作用，避免了2起重大供电牛产事故。2系统原理及结构2.1系统原理光纤式热点温度监测系统是基于光纤的后向拉曼散射温度效应，当一个激光脉冲从光纤的一端射入光纤时，这个光脉冲会沿着光纤向前传播。由于光脉冲与光纤内部分子发生弹性碰撞和非弹性碰撞，故光脉冲在传播中的每一点都会产生反射，反射中有一小部分的反射光，其方向正好与入射光的方向相反（亦可称为后向）。这种后向反射光的强度与光线中的反射点的温度有一定的相关关系。反射点的温度（该点光纤所处的环境温度）越高，反射光的强度也越大。

4、利用这个现象，若能测出后向反射光的强度，就可以计算出反射点的温度，这就是光纤测量温度的基本原理。光纤光栅在线温度监测系统中的光纤传感器不带电，抗射频和抗电磁干扰，防燃、防爆、抗腐蚀，耐电离辐射和强电磁场，能在有害环境中安全运行。系统具有自标定、自校准和自检功能，在光纤受损吋不仅可继续工作，还可以检测出断点位置。其运行和控制是通过计算机实现的，可将报警区域、光缆配置图等事先输入计算机，可自动或手动实施显示、打印、存储、报警区域、故障性质、温度的传播方向、升温速率和温度分布情况等。2.2系统结构系统结构如图1所示，F

5、ET-8801C光纤式热点温度监测系统由FTS-200光纤光栅温度传感器探头、FET-8801C分析仪、传输光缆及附件四部分组成。一套FET-8801C系统可以同吋对多达256个温度测点进行实吋温度监测。二站共计12面35kV开关柜，每个开关柜需测6个温度点，总计传感器数量72支。系统预设通道总量8个，每个通道各自同时监测两个开关栢。系统采用先进的集散结构，每支光纤传感器都独立工作，在很大程度上提高了系统的可靠性，主控室与开关柜之间通过8芯光缆进行通讯。图1、系统结构图3系统的安装及功能实现3.1系统的安装本系统

6、的分站监控计算机和光纤光栅测温主机安装在控制室的监控柜内，并设置一台监控计算机进行远程监控。为了准确测量触头的温度，用耐高温、高导热性的航空硅胶将光纤传感器固定到开关柜的静触头上与动触头的接合部位。硅胶通过与空气中的水份缩合反应放出低分子引起交联，从而硫化成高性能弹性体，它具有耐高低温、耐紫外线、耐臭氧老化和优异的电气性能。它对于金属有很强的粘性，当胶体完全固化后需用约110N（11公斤）以上的破坏力才能将传感器拆下，同吋胶体的弹性还使传感器在被固定后有很好的抗震性，避免了开关断开、闭合时产生的振动导致传感器脱落

7、。完成传感器的安装后，用绝缘扎带将尾纤扎在与静触头后部连接的铜排上，以防止万一传感器脫落时搭到相邻的触点上。为了开关检修方便，同吋不易损坏光纤、尾纤，敷设路径尽可能避开可动部位（如手车开关、操作机构部位）及易碰撞部位。光缆和尾纤尽量沿着柑体角落走线，或是跟柜内二次线捆扎在一起。从监控室到现场开关柜光路盒的通讯光缆采用抗拉抗压的金属铠装电力专用光缆，所有光缆均走弱电桥架，根据现场情况布设PVC管。开关柜内传感器尾纤接头直接与光路盒连接。由于光纤具有良好的绝缘性能，光纤传感器0.1米长的尾纤可以达到45kV的绝缘等级

8、，0.5米长的尾纤可以达到220kV的绝缘等级。加之35kV开关柜为全封闭式结构，防尘性能较好，一般情况下不会造成相间故障。3.2系统功能的实现采用光纤传感器在线监测开关柜内高压连接点的运行温度，确定被测对象的过热程度，当发生超温吋，测温系统发岀报警或预警信息通知用户。测温过程如下：受调制的半导体超辐射LD发出宽谱的脉冲光信号，光信号经过光纤放大器放大后一直传输到光纤光栅