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新型電力測溫技術(shù)

時間:2007-04-05 09:05:00來源:pengbo

導語:?直接在石英單模光纖上制作多個光柵,封裝保護后形成光纖傳感鏈,可高精度地同時測量溫度、應(yīng)變、壓力、位移等多種物理量

電力設(shè)備過溫監(jiān)測預警系統(tǒng): 據(jù)統(tǒng)計,供變電故障主要出現(xiàn)在以下幾方面:

• 電廠及變電站中高壓開關(guān)柜的三相電路溫度及刀閘溫度異常。

• 電廠和變電站的高壓電纜、電纜端頭、中間頭的溫度異常。

• 電廠中發(fā)電機組及汽輪機等大型機械的軸溫溫度異常。

傳統(tǒng)的光纖傳感器絕大部分都是“光強型”和“干涉型”的,前者的信息讀取是測量光強大小,因此光源起伏、光纖彎曲損耗、連接損耗和探測器老化等因素會影響測量精度,典型產(chǎn)品有基于OTDR技術(shù)的分布式光纖測溫系統(tǒng);后者的信息讀取是觀察干涉條紋的變化,這就要求干涉條紋清晰,而干涉條紋清晰就要求兩路干涉光的光強相等,使光纖光路的靈活和連接的方便等優(yōu)點將大打折扣,而且它是一種“過程傳感器”而不是“狀態(tài)傳感器”必須要有一個“固定參考點”,這樣就給光纖傳感器的應(yīng)用帶來了難度,典型產(chǎn)品有加拿大FISO公司基于Fabry-Pérot干涉儀技術(shù)的光纖溫度、應(yīng)力變形測試儀。

北京品傲光電科技有限公司所開發(fā)的光纖光柵(Fiber Bragg Grating)傳感技術(shù)是上世紀末期開始發(fā)展并得到國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的一種世界上最先進的光纖數(shù)碼傳感技術(shù)。其實現(xiàn)原理是:直接在石英單模光纖上制作多個光柵,封裝保護后形成光纖傳感鏈,可高精度地同時測量溫度、應(yīng)變、壓力、位移等多種物理量。由于光纖傳感鏈中傳感器和傳輸線是合一的,均為石英單模光纖,唯一的區(qū)別在于傳感器是石英單模光纖中經(jīng)過加工、處理、封裝、保護的局部一段長度(一般為10mm左右)。所以,光纖光柵傳感技術(shù)最主要的優(yōu)點就在于現(xiàn)場不供電,免受雷擊損壞和電磁干擾;此外,由于光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀采用并行光譜探測技術(shù),系統(tǒng)中所有感溫探頭的單次同步掃描時間小于一秒鐘,加之感溫探頭的快速導熱封裝,使得開關(guān)柜及電纜接頭溫度監(jiān)測系統(tǒng)能夠在事故隱患產(chǎn)生時提前預警,有效避免事故的發(fā)生。

技術(shù)先進:不是簡單地使用光纖直接進行量測,而是采用世界上最先進的光纖數(shù)碼傳感技術(shù),在石英光纖上制作多個光柵,封裝保護后形成光纖傳感鏈,具有極高分辨率 產(chǎn)品可靠:在國內(nèi)外各領(lǐng)域大量重大工程中成功應(yīng)用,有眾多用戶使用報告

完善的產(chǎn)品認證:通過中國計量科學研究院、國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、中國電力科學院、石油和化學工業(yè)電氣產(chǎn)品防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等國家權(quán)威機構(gòu)認證 全光型:光纖探測并直接進行信號傳輸,現(xiàn)場不需供電,不受電磁干擾,不受雷擊 高精度:在所有類型光纖傳感器中具有最高的測量精度,指標優(yōu)于傳統(tǒng)的測溫傳感器

事前預警:可在1秒鐘內(nèi)完成上萬個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集,在設(shè)備過熱、火災(zāi)發(fā)生前預警 無零漂:絕對量測量。光源衰減和線路損耗不影響測量精度,無需現(xiàn)場率定

布線簡潔:支持線形、多級星形及混合方式組網(wǎng),施工快捷。避免了光纖纏繞、迂回方式布線引入的污閃、爬電及高壓侵入等隱患

不降低被監(jiān)測設(shè)備的安全等級:感溫探頭和傳輸光纖高絕緣、高耐壓、防爬電、阻燃。 光纖光柵感溫探系統(tǒng)主要由光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀、光纖光柵測溫計、光纖組成。

其基本原理是利用光纖光柵測溫計內(nèi)部敏感元件——光纖光柵反射的光學頻譜對溫度的敏感特性,通過光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀內(nèi)部各功能模塊完成對光纖光柵測溫計的輸入光源激勵/輸出光學頻譜分析和物理量換算,以數(shù)字方式給出各監(jiān)測點的溫度信息,并根據(jù)預先設(shè)定的報警溫度設(shè)定值和報警溫升速率實時給出過熱預警和火災(zāi)報警信號。

【火災(zāi)自動報警】

光纖光柵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)自動對光纖光柵測溫計所在區(qū)域進行實時溫度巡檢,檢測現(xiàn)場溫度的異常波動,在火災(zāi)發(fā)生前及時報警。

【監(jiān)測點定位】

光纖光柵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的液晶顯示屏以電子地圖方式實時顯示各電力設(shè)備及相應(yīng)溫度監(jiān)測點的編號和當前溫度值以及實際地理位置。方面管理人員操作和維護。

【狀態(tài)查詢】

各個監(jiān)測點的溫度和報警信息都保存到光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀的大容量儲存器,系統(tǒng)按照時間將數(shù)據(jù)分為歷史信息、實時信息,并且管理操作人員可以根據(jù)不同的時期動態(tài)調(diào)整監(jiān)測點的實時狀態(tài)監(jiān)測時間間隔,滿足實際要求。 管理操作人員可查看各監(jiān)測點的歷史溫度變化曲線,為決策和維護提供數(shù)據(jù)支持。

【報警設(shè)定】

管理操作人員可對光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀的報警觸發(fā)條件進行設(shè)定,以適用不同季節(jié)氣溫條件下電力設(shè)備實際運行溫度的差異。 系統(tǒng)出廠設(shè)定的報警觸發(fā)條件為: 溫度超過75℃ 溫升速率超過8℃/min 超過區(qū)域內(nèi)平均溫度值15℃以上

【溫度統(tǒng)計】

可實時給出設(shè)備最高溫度值及對應(yīng)監(jiān)測點的位置編號和地理信息。

【系統(tǒng)連動】

可通過光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀報警接口輸出開關(guān)量直接接入儀表操作室現(xiàn)有的火災(zāi)控制器,實現(xiàn)火災(zāi)報警并在消防值班室顯示;同時光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀可直接外接兩只聲光報警器在儀表操作室給出火災(zāi)聲光報警及光纖光柵測溫計故障報警。

【線路巡檢及故障定位】

可通過光纖光柵溫度在線監(jiān)測儀獨有的“光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀”功能,對光纖傳輸線路的損耗及斷點位置進行準確定位,方便系統(tǒng)調(diào)試、維護及線路檢修。

光纖光柵感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)

測溫范圍 -40℃~+200℃

測溫精度 ±0.5℃

測溫分辨率 0.1℃

響應(yīng)時間 1s

報警觸發(fā)條件(滿足任一條件即報警) 溫度超過75℃ (出廠設(shè)定值。用戶可重新設(shè)定)

溫升速率超過8℃/min(出廠設(shè)定值。用戶可重新設(shè)定) 超過區(qū)域內(nèi)平均溫度值15℃以上

傳輸光纖類型 單模絕緣耐壓高溫光纖(耐熱超過260℃)

感溫探頭引出接口類型 FC/APC標準光纖接頭

傳輸光纖最小彎曲半徑 5cm

單臺設(shè)備測溫點數(shù) 18~432

溫度顯示 液晶屏

報警輸出 無源開關(guān)觸點1~24對

供電方式 AC220V /DC12V可選

通訊接口 RS232/10M以太網(wǎng)

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