拉曼光纤测温原理及在电力系统中的应用(3)

电力科学与工程

２０１０薤

３分布式光纤测温在电力系统中的应用

３．１

电力电缆的表面温度及电缆密集区域的温度监测

可以应用在发电厂、变电站的电缆夹层、电

缆沟道、大型电缆隧道的温度监测。对电力电缆的监护，可以将测温光纤贴在电缆的表面，在取得了电缆表面数据后，将电缆的负荷电流同时描成一组相关曲线，并从电流值推算出芯线导体的温度系数，从表面温度变化与导体温度变化之差（相同时刻作比较），便可以求出表面温度与运行负荷电流的相关关系，并以此来支持供电系统的安全运行旧’“。

３．２高压配电装置内易发热部位的监测

开关柜内的电缆接头、１０

ｋＶ，３５

ｋＶ高压开

关柜动静触头及电气设备的连接头，是易出故障的薄弱环节，原因是该部位接触不良，接触电阻较大，在大电流情况下热功率很大，导致接头发

热严重，加剧接触面氧化，使得接触电阻进一步

增大，形成恶性循环，造成严重故障，破坏供电的安全。而采用光纤测温，则可以将光纤缠绕在接头上，实时监测其温度，在演变成事故前，及早发现并采取处理措施。

３．３发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警

系统

光纤测温系统可以实时监测温度，并自动将所测数据存储，故可以做到温度变化的差动监测，更可以提前做出过热预报。本系统还可以与火灾

报警系统联动使用，在达到设定的报警条件时。启动消防系统。

３．４电气设备的温度监测和检修

电气设备的检修是计划检修，工程量大，花费的人力、物力、财力很高，故障率也很高。而分布式光纤测温系统能提供大量科学的数据，使检修部门能有针对性地对电气设备进行状态检修，节约大量的检修费用和管理费用，降低检修事故率，提高了供电可靠性。３．５其他

可以应用的场合还包括：各种大、中型发电机、变压器、电动机的温度分布测量、热动保护以及故障诊断；火力发电厂的加热系统、蒸汽管

万　

方数据道、输油管道的温度和故障点检测；地热电站和

户内封闭式变电站的设备温度监测等。

４工程应用

某钢铁企业有２条高压电缆，长度约

ｌ０００

ｍ，铺设在电缆沟槽内，因负荷较大，该电

缆温度较高。为了避免温度过高而造成电缆尤其

是接头处的短路、爆炸等事故发生，目前已采用

分布式测温装置对其进行测量。把特制的传感光缆敷设在待测电缆上，让两者紧密接触，以准确获得待测电缆上各点的温度。

图４为某时刻电缆温度分布曲线，完整显示了ｌ

０００

ｍ电缆沿途温度分布情况。从图４中可以

看到，电缆两端处于室内，温度较低；中间有若干个低谷，因为其处于路面以下；其余部分处于电缆槽沟内，由于光照，温度较高；电缆接头处温度也较高。

图５为某接头在一段时间内的温度变化曲线，

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越

赠

距离，ｍ

图４电缆温度曲线图

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图５接头处温度变化曲线图

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从图中可以看到，接头温度受环境以及负荷的影响。通过温度曲线图，可以清楚地了解整条电缆在各个时刻的温度分布情况，在事故发生前采取必要措施，从而保证电力系统安全运行。