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感温光纤性能检测与评估研究

光纤测温技术电力系统中扮演着至关重要的角色,尤其是在电力开关柜和变压器的监控中。相较于传统的温度监测方法,分布式光纤测温系统凭借其独特优势,正在逐步成为行业内的首选技术。
传统的温度传感器,如数字传感器或铂电阻,通常通过电接触进行测量。例如,将铂热电阻贴在电力电缆外皮上,采集其温度数据。然而,当涉及到高电磁场的环境时,如电力电缆周围,热电偶等电信号传感器就会受到电磁干扰的影响。这不仅会降低测量数据的准确性,还可能对电缆本身造成损害,甚至引发短路
与此不同,光纤测温系统几乎不受高频交变强电磁场的干扰,因为它本身是无源的。光纤传感器使用光作为敏感信息的载体,光纤作为传输介质,具有无电磁干扰、耐腐蚀、无源实时监测、电绝缘、防爆、体积小、重量轻、灵敏度高、使用寿命长和传输距离远等优点。
在油浸式变压器的应用中,光纤测温系统能够有效监测运行状态,保障电力系统的可靠供电。随着我国电力需求的快速增长,电力系统正向超高压、大容量方向发展,变压器的故障率也随之增加。统计显示,110千伏及以上变压器的平均事故率在0.69%以上。变压器超负荷运行导致的绝缘老化、绕组击穿和烧毁等问题日益严重。光纤传感器的出现,为监测变压器内部热点温度提供了新的技术手段。
基于荧光光纤的温度传感器是当前最成熟的技术之一,它能够直接测量绕组的热点温度,从而实现实时、准确的监测。通过及时启动制冷设备,可以有效避免变压器绕组过热引发的事故。
在高压开关柜的应用中,光纤测温技术同样显示出其优势。高压开关柜作为发电厂和变电站的重要设备,其内部发热部件的温度监测至关重要。传统的红外测温技术虽然精度较高,但无法实现在线监测;无线测温则易受电磁干扰,且体积较大,使用寿命短。荧光光纤测温技术则能够克服这些不足,实现在线监测,且精度高,不受电磁干扰。
选择合适的光纤测温系统,需要考虑多个因素。品牌在光纤测温领域的知名度、公司成立时间、产品的多样化和完整性、以及售后服务和响应速度都是重要的参考标准。避免选择不知名小厂的产品,以减少不必要的麻烦。
总之,分布式光纤测温技术在电力系统的应用中展现出了其强大的生命力和广阔的前景,为电力系统的安全、稳定运行提供了有力保障。光纤测温广泛应用于各行各业,其中荧光光纤测温系统应用于电力开关柜和变压器。 分布式光纤测温可以应用于电缆和管道。 电缆测温为什么要用分布式光纤测温?温度传感器一般采用数字或铂电阻电接触测量。比如应用铂热电阻作为敏感元件贴在电力电缆的外皮上采集其温度,然后将数据上传到上位机进行处理。 但是,热电偶作为敏感元件,是一种电信号传感器。同时,它工作在高频交变强电磁场的环境中,不可避免地受到电力电缆空周围电磁干扰的影响,使导体本身产生电流,从而影响测量数据的准确性,甚至影响电缆本体。严重时会导致电力电缆线短路。 光纤测温系统避免了高频交变强电磁场的电磁干扰因素,本身就是无源的。光纤传感器以光作为敏感信息的载体,以光纤作为传输敏感信息的介质。由于其独特的特点,如无电磁干扰、耐腐蚀、无源实时监测、电绝缘、防爆性好、体积小、重量轻、灵活、灵敏度高、使用寿命长、传输距离远、维护方便等。 当光纤测温系统安装在油浸式变压器上并用于电力系统时,维持电力变压器的正常运行是整个系统可靠供电的基本保证。近年来,我国电力需求快速增长,电力系统的发展方向是超高压、大容量。因此,变压器的故障率也增加了。据有关统计,110千伏及以上变压器的平均事故率在0.69%以上。特别是近年来,变压器超负荷运行导致绝缘老化、绕组击穿、烧毁事故率高达75%以上。高压油浸电力变压器的寿命主要取决于固体绝缘(纤维纸)的寿命,温度、水分、氧气是促进绝缘老化的主要因素。热效应是变压器老化的决定性因素,热点温度决定了变压器的使用寿命。 随着光电技术的飞速发展,光纤传感器的诞生为变压器温度测量提供了新的技术手段。 与传统的电信号测量传感器相比,光纤传感器具有体积小、耐腐蚀、抗电磁干扰、耐高温、耐高压等优点。它能有效地监测电力变压器内部的热点温度。 目前最成熟的技术是基于荧光光纤的温度传感器,是一种点式光纤测温产品。 直接测量法是一种在线检测设备,在导体附近的绕组中嵌入传感器,然后通过检测仪器获得传感器附近的温度值。直接测量法可以实时、准确地测量绕组的热点温度。通过及时启动制冷设备,可以避免变压器绕组过热引发的事故。 光纤温度传感器直接测量变压器中高压三相绕组温度、顶层油温和中间油温。 光纤测温系统在高压开关柜中的应用高压开关柜作为发电厂和变电站的重要设备,在切换电力线路、线路故障保护、监测运行电力数据等方面发挥着重要作用。 在长期运行过程中,高压开关柜内发热部件的温度无法实时监测,最终导致火灾事故和大面积停电。 因此,防止此类事故的关键是及时发现开关柜的过热问题。 对于发电厂和变电站电气设备的温度测量,荧光光纤测温技术具有明显的优势。 与红外测温相比,可实现在线监测,精度高;与无线测温相比,不受电磁干扰,体积小,使用寿命长。 荧光光纤温度计由显示仪表、温度解调器和荧光光纤传感探头组成。 主要监测点是高压开关柜的静触头。 在开关柜静触头中安装光纤探头后,温度信息通过光纤传输到解调器进行计算,并提供显示功能,从而实现开关柜触头的在线温度监测。 光纤测温系统哪种最好?如何选择合适的光纤测温厂商,主要可以考虑品牌在光纤测温领域的知名度,公司成立时间,公司产品的多样化和完整性,以及售后服务和及时响应,避免选择一些不知名的小厂的产品,从而造成一些不必要的麻烦。

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