電力行業(yè)測溫的幾種類(lèi)型
分布式光纖、光纖光柵、光纖熒光測溫及無(wú)線(xiàn)無(wú)源測溫技術(shù)的實(shí)現方法集成于監測及預警平臺的搭建,能夠全面實(shí)現各類(lèi)電氣設備的溫度監測。
電纜線(xiàn)型設備、電氣開(kāi)關(guān)柜點(diǎn)型設備以及大型變壓器面型設備等幾大類(lèi)。其中電纜類(lèi)監測主要采用纜式測溫,該技術(shù)只能對電纜的最高溫度進(jìn)行測量,溫度超過(guò)設定值后報警,無(wú)法在線(xiàn)監測溫度變化,只在火災發(fā)生后給出對應區域的報警信息,溫度報警時(shí)往往已經(jīng)形成火災,無(wú)法準確定位,受電磁環(huán)境影響較大,不利于及時(shí)發(fā)現隱患。電氣盤(pán)柜、開(kāi)關(guān)設備以及母線(xiàn)隨著(zhù)運行老化、異物散落以及局部散熱不佳等容易引起電氣火災。目前核絕大多數電氣盤(pán)柜、開(kāi)關(guān)設備內部未裝設溫度監測裝置,形成了部分電氣火災監測盲區。而對大型變壓器、電抗器等設備的溫度監測往往采用纜式測溫或人工紅外測溫,一般很難實(shí)現大范圍在線(xiàn)監測,也無(wú)法實(shí)現數據的智能化實(shí)時(shí)采集、傳輸、存儲。目前變壓器等設備空間大,存在較強電磁干擾,實(shí)時(shí)性較差,缺乏全面的監測措施。
電廠(chǎng)溫度實(shí)時(shí)監測和預警定位目前存在的幾大難點(diǎn): 全廠(chǎng)電氣設備眾多,需要對關(guān)鍵設備及敏感位置進(jìn)行識別定位; 電廠(chǎng)電氣盤(pán)柜內部尚無(wú)溫度監測手段; 監測過(guò)程需要避免改變原設備絕緣性能;電氣設備周?chē)姶怒h(huán)境復雜,監測手段需要避免電磁干擾。
分布式光纖測溫:
由于光纖本征安全、不存在電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),可檢測整個(gè)光纖沿線(xiàn)完整的溫度分布,無(wú)誤報,可以連續實(shí)時(shí)測量沿線(xiàn)幾千米內各點(diǎn)的待測信息,定位精度可達 1m,測溫精度可達 1℃,且安裝維護簡(jiǎn)單,任何位置斷裂后進(jìn)行簡(jiǎn)單熔接即可恢復使用。在電廠(chǎng)電纜、電纜橋架、電纜井、電纜隧道等區域的溫度監測采用分布式光纖測溫技術(shù)來(lái)代替現有的感溫電纜測溫手段,可執行溫度監測跟蹤及預警功能。
光纖光柵測溫:
光纖光柵屬于點(diǎn)型測溫,一般在一根光纖上可制成若干個(gè)傳感器,可用于實(shí)時(shí)采集配電柜、中高壓開(kāi)關(guān)等設備重要點(diǎn)位的溫度數據,在溫度過(guò)高之前及時(shí)預警,確保有充分的時(shí)間采取相應預防措施。此外還可用于對油浸式變壓器內部油溫及繞組溫度進(jìn)行監測。
熒光光纖測溫:
由于熒光光纖測溫是單點(diǎn)測溫,具有無(wú)電、本質(zhì)安全、抗電磁干擾等特點(diǎn),可應用在高壓變壓器及中高壓開(kāi)關(guān)柜等設備中。跟光纖光柵測溫技術(shù)相比,單根光纖上只能設置一個(gè)熒光光纖傳感器,適合待測點(diǎn)數較少的設備。
無(wú)線(xiàn)無(wú)源測溫:
由于無(wú)線(xiàn)無(wú)源測溫方式實(shí)現高壓隔離,安全性高,且占用空間小,安裝靈活,無(wú)需布線(xiàn),無(wú)需電池驅動(dòng),能工作在強磁、強電、粉塵等各種惡劣場(chǎng)合,因而采用單點(diǎn)測溫可用于中高壓開(kāi)關(guān)觸頭、母線(xiàn)連接處和電纜接頭等部位進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監測。
電氣火災預防是工業(yè)火災預防工作中的重中之重,光纖及無(wú)線(xiàn)無(wú)源測溫系統逐漸成為當前電氣火災預防的最佳方案,此外減少巡檢人員的工作量也一直是核電廠(chǎng)的愿望。隨著(zhù)用戶(hù)對供電可靠性要求的提高以及核電廠(chǎng)無(wú)人值守模式的普及,電氣設備自動(dòng)實(shí)時(shí)測溫及預警定位系統是今后的發(fā)展趨勢。
采用基于光纖傳感及無(wú)線(xiàn)無(wú)源測溫技術(shù)的測溫手段,具有測溫準確度高、響應迅速、實(shí)時(shí)反映溫度變化趨勢、回落后可重復使用等優(yōu)點(diǎn),并通過(guò)建立溫度實(shí)時(shí)監測及預警平臺,可全面了解現場(chǎng)重要電氣設備絕緣老化情況、全面掌握其運行狀態(tài)、及時(shí)發(fā)現故障和火災隱患,對提高核電廠(chǎng)電氣設備的運行可靠穩定性、降低現場(chǎng)電氣火災事故發(fā)生概率和損失具有重大意義,一定程度上填補了相關(guān)重要電氣設備溫度監測的空白。