光纖光柵測溫系統(tǒng)在電力監(jiān)測技術方案簡述(共11頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上光纖光柵測溫系統(tǒng)在電力監(jiān)測技術方案簡述1. 概述電力設備在正常時都會產生發(fā)熱現象。線路、設備等的連接處由于環(huán)境影響，加工工藝等原因使連接部分壓接不緊、壓力不夠、觸頭間的接觸部分發(fā)生變化等引起接觸電阻變大，發(fā)熱現象會更加明顯。長期如此會加速電力設備線路等的老化，引起電力設備的絕緣性能下降，嚴重的還能觸發(fā)電弧短路，降低設備使用壽命，引起重大的電力事故。尤其是隔離開關活動的動、靜觸頭部分、主變引線、電纜頭發(fā)熱現象比較突出，故障率高，每年均有此類問題發(fā)生。目前監(jiān)視方法仍靠工作人員定期完成的，費時費力，工作效率極低，而且不能及時發(fā)現潛藏的隱患，有些電力設備的焊點與接頭位于不便觸

2、及的里端，這又給檢測人員帶來了極大的不便。光纖光柵傳感技術是近年來發(fā)展起來的一門嶄新的技術，是伴隨著光導纖維及光纖通信技術發(fā)展而派生的全新概念的傳感技術。光纖光柵傳感器通過辨析光波長來檢測、度量外界物理量的變化。作為傳感器家族新成員，光纖光柵傳感器具有以下明顯的優(yōu)點：1) 抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕、安全性好對電絕緣，適合高電壓場所； 2) 靈敏度高，溫度精度高，壽命長，綜合性能全面優(yōu)于現有監(jiān)測手段；3) 重量輕、體積小、可撓曲，適用于狹小空間；4) 測量對象廣泛，對被測介質影響??；5) 易于組網，實現遠距離分布式測量。2. 光纖光柵測溫原理光纖光柵是利用光纖材料自然的光敏特性沿纖芯軸向形成的

3、一種折射率周期性分布的結構，光纖光柵示意圖如下所示： 這種特殊的結構周期性分布能改變某一特定波長的光的傳輸路徑，使光的傳播方向發(fā)生改變，相當于在光纖中形成一定帶寬的濾波器或反射鏡。其中反射光的波長由纖芯折射率和光柵周期決定：上式中為反射波長，n是纖芯折射率，是光柵周期。若纖芯折射率或光柵周期受外界溫度場的影響發(fā)生改變，就會導致光纖光柵的反射波長變化：這即為光纖光柵溫度傳感的理論依據。3. GDS-II光纖光柵測溫系統(tǒng)介紹GDS-II光纖光柵測溫系統(tǒng)是專為電力系統(tǒng)逐點測溫開發(fā)的產品，整套系統(tǒng)分為四部分：l MKKCT-2101型溫度傳感器l MKKCT-O-4102型光纖光柵解調器l 專用光纖光

4、柵測溫監(jiān)控軟件 3.1 MKKCT-2101型溫度傳感器MKKCT-2101型陶瓷封裝溫度傳感器專為高電壓測試環(huán)境開發(fā)。根據電力測溫的特點（高溫、絕緣），采用陶瓷材料作為外封裝基體，傳感器外觀如圖：其技術指標為：應用特性測量范圍-40 - 150 C（可定制）溫度靈敏度 10 pm/C溫度分辨率0.1 pm/C溫度精度0.5 C溫度響應時間 5 sec物理特性單纜最大傳感器數20封裝材料陶瓷單只傳感器尺寸3066傳感器重量20g光纜彎曲半徑380 mm尾纖長度1 m（可定制）光纜類型玻璃纖維（可定制）連接器FC/APC（可定制）3.2 MKKCT-O-4102型光纖光柵解調器武漢MKK股份有限

5、公司的MKKCT-O-4002型光纖光柵解調器是整套系統(tǒng)的核心。解調器的波長解調原理是采用一寬帶光譜光源輸出光，經光分路器到達光纖光柵傳感器陣列；反射光再經分路器送至波長可調諧濾波器。只有當反射光波長與可調諧濾波器的波長相同時，才能通過濾波器被探測器接收。根據“可調諧濾波器波長探測器功率”的對應關系計算出傳感光柵的波長位置。MKKCT-O-4002備注可測量通道數16可擴展單通道最大傳感器數20波長范圍12801330 nm波長分辨率1 pm波長精度5 pm采樣速率20400 Hz200Hz以上只有4通道輸入/輸出備注光纖接口FC/APC網絡10/100 Base TX(RJ45)UDP協(xié)議串

6、口RS232維護使用，也可定制新功能環(huán)境參數備注環(huán)境溫度040 存儲溫度-3070 供電參數備注供電源220V AC 或 24V DC 交、直流可選消耗功率峰值20 W物理參數備注尺寸433 mm88.1 mm401 mm適用于19寸機架重量12 kg3.3 WAS-ETMS電力電氣設備光纖傳感溫度監(jiān)測軟件WAS-ETMS電力電氣設備光纖傳感溫度監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺是MKK配合電力設備溫度監(jiān)測系統(tǒng)推出的專業(yè)應用軟件，借助軟件可以實現多種功能，包括登錄及用戶管理、用戶權限管理、區(qū)域站點機房配置管理、監(jiān)測設備配置管理、傳感儀表配置管理、傳感器配置管理、設備監(jiān)測趨勢曲線、歷史曲線、報警設置、報警信息、統(tǒng)

7、計報表、基礎管理、系統(tǒng)管理。a) 用戶權限管理權限角色用戶管理參數設置超級管理員全部用戶管理權限系統(tǒng)核心參數、運行參數、地圖編輯、溫度標定報警設置、報警處理、管 理 員同級及下級用戶管理權限運行參數、地圖編輯、溫度標定報警設置、報警處理、一般操作員無報警處理、監(jiān)測系統(tǒng)報表查看b) 區(qū)域站點管理系統(tǒng)以直觀的圖形界面展示監(jiān)測區(qū)域站點（機房），以屬性表格的方式顯示相關站點詳細信息?？煞奖愕赝ㄟ^點選區(qū)域站點樹節(jié)點，切換對應區(qū)域圖形，直觀地查看下屬監(jiān)測設備。c) 監(jiān)視界面主監(jiān)控界面監(jiān)測溫度變化趨勢圖表d) 報警設置有多達三種不同的報警方式，及不同的組合方式。包括超溫預警，高溫報警，快速升溫報警。系統(tǒng)支持

8、報警/故障數據實時記錄，在數據記錄保存的同時，以動畫浮動彈出窗口形式給出消息提示，系統(tǒng)具有智能斷纖故障判斷，對斷纖故障及故障恢復能自動給出提示。系統(tǒng)在動畫提示的同時，還具有語音播放提示功能。e) 統(tǒng)計報表監(jiān)測數據報表開關柜報警統(tǒng)計圖表f) 擴展功能系統(tǒng)還提供有歷史趨勢分析、短信報警通知、短信通知歷史查詢等擴展功能。3.4 認證標準MKKCT-2101型溫度傳感器經國網電力科學研究院電氣設備檢測中心（武漢）測試，表明在工頻凝露條件下，傳感器可承受42kV電壓。檢測報告如下：檢測項目標準要求評價工頻凝露耐受電壓耐受電壓：42kV耐受時間：1min符合要求人工污穢工頻耐受電壓試驗鹽度：0.03mg/

9、cm2灰密：0.2mg/cm2耐受電壓：11.5kV耐受時間：15min耐受次數：3次符合要求 MKKCT-O-4002型光纖光柵解調儀表嚴格遵照電力監(jiān)測設備的電磁兼容及環(huán)境特性要求，完全符合相關國家標準，并通過國網電科院的測試認證：GB 191-2008 包裝儲運圖示標志GB/T 2423.1-2008 電工電子產品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗A： 低溫GB/T 2423.2-2008 電工電子產品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗B：高溫GB/T 2423.3-2006 電工電子產品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Cab：恒定濕熱試驗GB/T 2423.10-2008 電工電子產品

10、環(huán)境試驗 第2部分: 試驗方法 試驗Fc: 振動（正弦）GB/T 4208-2008 外殼防護等級（IP代碼）GB/T 6388 運輸包裝收發(fā)貨標志GB/T 17626.2-2006 電磁兼容 試驗和測量技術 靜電放電抗擾度試驗GB/T 17626.3-2006 電磁兼容 試驗和測量技術 射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T 17626.4-2008 電磁兼容 試驗和測量技術 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T 17626.5-2008 電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌（沖擊）抗擾度試驗GB/T 17626.6-2008 電磁兼容 試驗和測量技術 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度GB/T 17626.8-

11、2006 電磁兼容 試驗和測量技術 工頻磁場抗擾度試驗GB/T 17626.9-1998 電磁兼容 試驗和測量技術 脈沖磁場抗擾度試驗GB/T 17626.10-1998 電磁兼容 試驗和測量技術 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗GB/T 17626.11-2008 電磁兼容 試驗和測量技術 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗 系統(tǒng)典型應用高壓開關柜是變電站、電廠最重要的電氣設備之一。在設備長期運行過程中，開關柜中的斷路器與開關柜之間的連接插頭等部位會因制造、運輸、安裝不良及老化引起接觸電阻過大而發(fā)熱，如果這些發(fā)熱部位的溫度無法監(jiān)測，得不到及時檢修，則最終會導致燒毀開關柜的火災事故發(fā)生。國家電網公

12、司十八項電網重大反事故措施第11.7.2條明確規(guī)定需定期對開關設備的接頭部、隔離開關的導電部分（重點部位：觸頭、出線座等）的設備溫升的監(jiān)視。針對單面高壓開關柜6個觸頭（兩組三相）的溫度在線監(jiān)測需求，MKK提出如下方案，如圖所示，光纖光柵解調儀表單個探測通道可同時對兩面開關柜實時監(jiān)測（共計12個探測點），整臺儀表可同時監(jiān)測32面開關柜的溫度環(huán)境。如下圖所示電力柜模型，6個傳感器相互并聯(lián)，然后用單芯鎧裝光纜引線對接，單芯光纜從電纜出入口置于電纜溝中與主光纜熔接，最后接到解調儀表。分路盒電力柜尾纖傳感器傳感器傳感器采用粘接和固定卡座雙重固定方式，如圖所示：MKK推薦典型光纖光柵傳感系統(tǒng)配置包括： MKKCT-2101型光纖光柵傳感器 MKKCT-O-4002型光纖光柵解調儀表 工控機+顯示器 監(jiān)控軟件 若系統(tǒng)用于安防項目，則建議增配交換機，繼電器輸出設備，備用電池等MKKCT-O-4002型光纖光柵解調儀表外形完全適用于標準19寸機柜，包括解調器在內，電源、工控機等相關配套外設均可放置于標準機