1、电力系统温度监测项目技术方案昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室电力系统温度监测项目 昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室目 录第一章 概述 _1第二章：总体设计 _2一、系统结构 _2二、光纤光栅测温系统工作原理 _2三、主要技术指标 _3四、系统功能 _3第三章 系统硬件功能实现 _6一、Esafe-1000 光纤温度在线监测仪功能 _6二、FBGT-E 光纤光栅温度传感器 _6第四章 方案简介 _7一、总体监测方案 _7二、详细说明 _7三、本系统特点 _8第五章、系统软件功能实现 _9一、服务器软件模式，功能强大运行稳定 _9二、直观显示电缆接头、电缆桥架分布及电缆走向 _9三
2、、图示化功能菜单，汇集了系统的主要功能，简洁明了 _9四、功能强大的报警分析功能 _9第六章 售后服务条款 _13一、技术支持服务 _13二、培训计划 _13三、售后服务计划 _13附录 近期电力测温报警系统部分业绩 _14第一章 概述目前电气开关柜、高压电缆及接头、大电流接点等易发热位置的定期监测均需人工进行，缺乏及时有效的跟踪监测手段，设备的安全可靠性得不到有效的保证，同时设备检修维护工作也非常大，尤其是开关柜不能得到有效的检测，由于是封闭式的，只能对外部测温，不能直接有效的对开关柜内部发热点做及时有效的监测。实现温度在线监测是保证高压开关柜及电缆安全运行的重要手段，因此安装一套在线温度监
3、测系统是非常必要的，根据此次实际情况结合综合保护系统可以更提高电站自动化水平，真正的实现无人职守。.电气设备的过热故障可分为外部热故障和内部热故障两类：外部热故障电气设备的外部热故障主要指裸露接头由于压接不良等原因，在大电流作用下，接头温度升高，接触电阻增大，恶性循环造成隐患。此类故障占外部热故障的 90%以上。据数据统计，可以看到线夹和刀闸触头的热故障占整个外部热故障的 77%，它们的平均温升约在 30左右，其它外部接头的平均温升在20-25 之间，结合检测经验，按温升的多少，可将外部故障分为轻微、一般和严重三种。内部热故障高压电气设备内部热故障的特点是故障点密封在绝缘材料或金属外壳中，如电
4、缆，内部热故障一般都发热时间长而且较稳定，与故障点周围导体或绝缘材料发生热量传递，使局部温度升高，因此可以通过检测其周围材料的温升来诊断高压电气设备（如电缆）的内部故障。电力系统温度监测项目 昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室第二章：总体设计一、系统结构温度传感器开关柜 1 开关柜 2传输光纤温度在线监测仪 温度在线监测仪交换机上位机组态传输光纤二、光纤光栅测温系统工作原理光纤光栅测温系统由光纤光栅温度传感器、单模光缆（用于远距离信号传输） 、光纤温度在线监测仪及计算机终端等设备组成。系统工作时，光纤温度在线监测仪内部光源发出连续的宽带光，经光缆传输到监测现场布设的光纤光栅电力系统温度监
5、测项目 昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室温度传感器，这些传感器内部的测量敏感元件光纤光栅对该宽带光有选择地反射回相应的一个窄带光，经同一传输光缆返回到光纤温度在线监测仪内部探测器来测定出各个传感器所返回的不同窄带光的中心波长，从而解析出各监测点的温度值。由于多个传感器所返回的窄带光信号中心波长范围不同，所以可以将这些传感器串接组网实现多点同时测量，大大简化了传感器及引出线的布设，避免了以往逐点测量的不便。三、主要技术指标测温范围： -40+200 所有监测点测量时间：1 秒 测温精度： 0.5 测温分辨率：0.1 光纤传输距离：20km测温主机使用环境温度：-1050测温主机保存环境温
6、度：-3070测温主机使用环境湿度：080%（无凝露）测温主机存储环境湿度：095%（无凝露）使用环境：无腐蚀性气体抗振动性能：550Hz （5 分钟往复）抗冲击性能：20KG 11mS 3 方向进行抗干扰性能：1KV 1S 脉冲传感器：防水、防电、防尘、防潮、防震测温主机电源要求：180270V，50HZ5HZ隔离：无需四、系统功能实现设备由于过热产生故障的早期预测，防患于未然。发生过热故障时，系统能提供报警并准确定位过热位置，指导检修工作。电力系统温度监测项目 昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室直观显示电缆接头、设备、母线温度的具体位置及名称，实时连续的温度监测。保存历史数据，作为运
7、行经验的积累和事故分析的依据。具有局域网络接口，可与站内的管理网络相连，实现信息的共享，连结站内局域网的计算机可同样具有温度显示和报警功能，安装于主控室的主机和连网的计算机能够自动显示相应的报警提示。光纤温度在线监测监控系统作为传统缆式温感火灾探测器的替代品，具有精度高、数据传输及读取速度快、自适应性能好、检测故障准确直观等优点，实现了传统式温度测量无法实现的诸多功能和现场无法解决的问题。系统设备操作简单，温度传感器防水、防电、防尘、防震，可适应恶劣环境工作。系统具有故障在线诊断功能。可显示每个温度传感器的使用情况，监视每个传感器是否处于正常工作状态或断路状态，并对断路位置进行报警。用户可根据
8、需要通过系统对每个温度传感器设定不同的报警温度。当温度达到预定值时，系统声光报警，显示故障电缆头位置，并且可以通过自动呼叫系统（发送手机短信或打电话）通知有关人员，短信内容显示故障相关信息。系统可根据开关柜及电缆头温度正常与否进行分析判断，根据温度变化趋势对可能出现的事故进行报警，具有超温报警、温升异常报警、越限事故自动记录打印以及事故追忆功能。系统可生成各个监测点的温度实时及历史趋势图，同时可根据操作人员需要生成各类图形和统计报表。可以实现实时或召唤打印报警事件以及指定的各类图形和统计报表。日文读书据按秒记录并显示相应的温度变化曲线，日温度变化曲线保存一年，如有必要可拷贝到其他存储介质中。系
9、统对同每根电缆的每个电缆头进行一段时间范围内记录分析曲线走势图，再电力系统温度监测项目 昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室根据该电缆的基本参数及使用时间做出分析报告，判断此时电流大小（理论值） ，以利于对该电缆的保护。系统具有良好的人机界面，可对任一点进行数据查询，也可对任一监测点进行预警值、报警值、记录精度的设定和参数的修改。电子地图显示，准确查询每监测点的具体情况。系统具有数据远传通信功能，同时支持多层管理，可设定管理员权限，使相关领导在办公室内就对现场状况一目了然。系统具有扩展功能，可自身纵向扩展或与其他设备横向扩展，从而实现对电缆隧道的全自动化管理。电力系统温度监测项目 昆明理工
10、大学测试计量技术与仪器联合实验室第三章 系统硬件功能实现一、Esafe-1000 光纤温度在线监测仪功能为光纤光栅传感器阵列提供输入光源并对光纤光栅传感器输出的光信号进行解析，该系列的光纤温度在线监测仪内嵌功能强大的嵌入式计算机，配置有USB 外挂存储器接口和标准 RS232 及 10M 以太网计算机通信接口。可以通过上位机液晶屏直观显示所有被测量的数值以方便操作人员读取，也可通过标准通信接口将温度测量值传送给集中监测站。二、FBGT-E 光纤光栅温度传感器 准分布式组网：多个光纤光栅传感器可以串接使用 测温分辨率高 测温精度高 测温范围宽 长期使用无零点漂移 全光测量及信号传输，不受电磁干扰
11、 耐腐蚀、抗冲击振动电力系统温度监测项目 昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室第四章 方案简介一、总体监测方案（1）采用光纤光栅温度传感器和光纤温度在线监测仪对测温点进行准分布式温度实时监测。（2）设置 1 个监控室，监控室设在值班室。（3）系统测温分辨率为 0.1，系统所有监测点的单次测量时间小于 1 秒钟。二、详细说明（1） 沿被监测开关柜并行布设两根 16 芯监测光缆，每间隔两台开关柜从监测光缆的其中 1 根光纤各自引出 18 个光纤光栅温度传感器，分别可对 2 台开关柜共 18 个测点进行监测。（2） 该监测项目对开关柜共计 300 个传感器。（3） 监控系统图：光缆网络线开关柜开
12、关柜 开关柜 开关柜3、4 号柜16 通道温度在线监测仪（2 台）监控室1、2 号柜 n 号柜电力系统温度监测项目 昆明理工大学测试计量技术与仪器联合实验室三、本系统特点1、 实时性：全年 36524 小时不间断在线监测，时刻保证高压设备处于受监控状态，安全不受人为因素影响，将人员疏忽导致的事故几率降至最低。2、安全性：温度传感器无源，监测现场无电，不受强电场和强磁场的干扰。系统经过中国电科院的 580KV 工频耐压试验，绝缘耐压性能满足500KV 及以下电压等级的变电站的绝缘等级。系统的安装模式经过与天津电科院防污闪中心的专家研究，制定了三种防污闪安装模式，充分保障系统的安装不会降低被测设备
13、的绝缘耐压等级和安全性。3、先进性：光纤光栅温度在线监测系统通过探测光纤传感器波长移动量采集数据，属于数字量测量，避免了传统传感器易受电源波动、传输线路损耗等干扰因素影响的问题。4、 兼容性：监测仪自带以太网口，可与电力系统综合自动化系统、远程图像监控系统、消防系统等融为功能更加强大的综合系统，可与局域网、广域网、internet 网及 MIS 系统方便连接，实现数据共享，简捷管理。5、准确性：数字式测量技术保证了测温精度和测温的重复性，测温精度达到 0.5，温度分辨率达到 0.1，同时还具有响应速度快的特点，响应时间小于 1 秒。可以满足电力系统安全的需要。6、灵活性：用户可根据自己的需求，灵活、方便地设置各种参数、控制量，可得到满意的、丰富的用户界面。7、 稳定性：温度传感器本身为无源器件，仅对温度敏感，不受振动、冲击、位移、潮湿等因素的影响，温度感测及传送均为光信号，因而监测现场没有电子设备，不受电磁干扰，系统稳定可靠。8、 长寿命：系统采用的元部件都是原用于通讯系统中的，通讯系统中所有器件寿命不低于 25 年，保守估计系统保证可靠运行 15 年。9、扩展性：一台主机从一路可扩充到四路甚至到十六路，由于传感器安装方便，而且可以单线多路复用，可以根据客户和工程的需要，灵活的增设测温点。
