电力电缆及其接头运行温度监测技术研究.pdf
《电力电缆及其接头运行温度监测技术研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力电缆及其接头运行温度监测技术研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2011 年第 4 期 No 42011 电 线 电 缆 Electric Wire Cable 2011 年 8 月 Aug , 2011 电力电缆及其接头运行温度监测技术研究 吴畏 1, 杨博麟1, 王轶群2, 汪 1 ( 1 湖南大学电气与信息工程学院, 长沙 410082; 2 湖北省电力公司黄冈供电公司, 湖北 黄冈 438000) 摘要: 分别阐述电力电缆以及电缆接头使用的多种运行温度监测技术, 包括点式温度监测、 光纤温度监测和红 外温度监测等。介绍了每种运行温度监测技术的工作原理、 优缺点以及这些运行温度监测技术的适用场合, 同时也对某些运行温度监测技术在实际中的具体实现和实际
2、使用效果进行了说明。 关键词: 电力电缆及其接头; 绝缘状况; 运行温度监测技术; 运行温度监测系统 中图分类号: TM247文献标识码: A 文章编号: 1672- 6901( 2011) 04- 0041- 04 Research of Techniques for Monitoring the Operation Temperature of the Power Cable and Cable Joints WU Wei,et al ( College of Electrical and Information Engineering,Hunan University,Changsha
3、410082,China) Abstract:A variety of monitoring technologies for operating temperature that have been used for the power cable and cable joints are discussed,the monitoring technologies based on distributed temperature sensors,optical fiber and in- frared rays are included The working principles, adv
4、antages and disadvantages as well as scopes of application of these technologies are introduced,and it is also described that practical implementation and actual effects about some moni- toring technologies Key words:power cable and cable joints;insulation conditions;monitoring technologies for oper
5、atingtemperature; monitoring systems for operating temperature 收稿日期: 2010- 11- 17 基金项目: 长沙市科技计划( 重点) , 编号 K0902010- 11 作者简介: 吴畏( 1985 ) , 男, 硕士研究生 作者地址: 湖南长沙市岳麓山 410082 0引言 随着我国城市电网的升级改造和电力电缆制造 技术的不断提高, 电力电缆在城市电网中得到广泛 使用, 特别是高电压等级电力电缆的使用数量在现 有电网设备中已占据较大比重。然而统计数据显 示, 由电力电缆及其接头引发的各种故障和事故正 呈增长趋势。文献 1 统
6、计了长沙地区电缆近 7 年 间的电缆故障次数, 见表 1。表 1 中数据显示电缆 故障次数逐年升高。 由上述数据可见, 对电力电缆及其接头的运行 状况监测问题进行研究十分必要。对电力电缆及其 接头的运行温度进行监测可以帮助运行人员了解和 掌握电力电缆及其接头的绝缘状况, 计算和调整电 缆载流量等, 做到提早发现隐患, 避免类似图 1 所示 的各类故障发生。 由于温度测量技术的多样性和电力设备的不同 表 1长沙地区电缆故障统计 ( 单位: 次) 年份 单相故障跳闸故障 城区郊县城区郊县 2000511163 2001182313 2002184372 2003243652 2004242584
7、2005405945 2006348927 图 1 35 kV 电缆终端被击穿 2 要求, 电力设备运行温度监测的方式各有不同。本 文描述并总结了几种应用于电力电缆及其接头的运 行温度监测技术。 1电缆本体的运行温度监测 1 1点式温度监测 点式温度监测是指将若干个温度传感器分散安 置于电缆上重要的监测部位, 然后将测得的温度数 据传回, 对其分析并得出结论, 从而达到监测电缆运 行温度的目的。因温度传感器呈点状分散分布, 故 称为点式温度监测。 点式温度监测法是一种传统的测温方法, 早期 主要是使用热电偶或热敏电阻作为感温装置。现在 多采用更为先进的数字式温度传感器作为感温装 置, 结合微处
8、理器以及控制用计算机等实现运行温 度在线监测、 温度超限自动报警和历史数据存储等 功能。 文献 3利用数字式温度传感器 DS1820 作为 感温装置, 以 89C51 单片机管理并控制温度传感器, 使用 RS- 485 总线完成单片机与主控计算机之间的控 制连接, 实现对电力电缆的运行温度的多点在线监 测。文献 4 中同样采用点式温度监测方法, 通过不 同的元件实现了对电缆运行温度的在线监测。 点式温度监测方法的特点是对电缆本体的运行 温度进行多点同时测量, 其优点是成本较低、 实用性 强, 但其缺点也显而易见, 即无法对电缆本体进行整 体测温; 而且由于多采用的是接触式传感器进行表 面测温,
9、 不能准确反映电缆本体内部的实际温度。 1 2线型感温电缆式温度监测 线型感温电缆式温度监测是指以线型感温探测 器( 多为电缆式) 作为温度传感器, 将其按某种形式 与待测的电力电缆敷设在一起, 使用信号总线连接 感温电缆与主控计算机, 实现对电缆全线的运行温 度连续监测和测量温度超限即断线报警的功能。 线型感温电缆的工作原理是, 感温电缆中有两 根按一定扭力绞合在一起的, 外层包裹着特殊热敏 绝缘材料的弹性钢丝, 当感温电缆所接触的物质的 某一部位温度上升, 钢丝间的绝缘材料受其影响发 生变化直至两钢丝间短路, 进而向控制主机发出超 温报警信号。线型感温电缆实物如图 2 所示。线型 感温电缆
10、的敷设方式一般采用正弦波接触式, 如图 3 所示。 文献 5 中提到邯钢在煤气回收电缆隧道中使 用线型感温电缆取得了良好的效果。 利用线型感温电缆对电缆进行温度监测的优点 是: ( 1) 测量覆盖范围大; ( 2) 对工作环境要求低, 适 合在空间狭小、 恶劣的环境下使用; ( 3) 安装简单、 成本低、 维护量小; ( 4) 安全性及可靠性较高。其缺 点有: ( 1) 无法准确定位具体发热点; ( 2) 测量精度 有限。 图 2线型感温电缆 图 3线型感温电缆的敷设方式 1 3光纤式温度监测 光纤式温度监测由于其独特的优势受到研究人 员重点关注和研究, 是新兴的温度监测方式。光纤 式温度监测
11、与其他温度监测方式的不同之处在于特 殊的温度传感器, 光纤式温度监测是建立在分布式 温度 传 感 ( DTS, 即 Distributed Temperature Sens- ing) 6 技术之上的。 分布式光纤温度传感器的工作原理是光纤的光 时域反射( OTDR) 7 以及光纤的后向拉曼散射温度 效应 8 。拉曼背向散射光由称作反斯托克斯光和 斯托克斯光的入射光组成。这两种光的波长不同, 光强比例可以转换成温度读数, 其公式为: Ias/Is exp( hcv/kT) 式中, Ias为斯托克斯光强度; Is为反斯托克斯光强 度; h 为普朗克常数; c 为真空中的光速; v 为波数; k
12、为波尔兹曼常数; T 为绝对温度。分布式光纤温度 传感器的测量原理如图 4 所示。 图 4光纤测量温度原理图9 24 2011 年第 4 期 No 42011 电 线 电 缆 Electric Wire Cable 2011 年 8 月 Aug , 2011 光纤温度传感器的安装方式、 入射光强度、 系统 噪声、 拉曼散射系数、 叠加次数与温度分辨率等因素 对测量精度都有直接影响。为保证测量精度, 必须 综合考虑上述各种因素。光纤温度传感器的安装方 式通常有表贴式和内绞合式两种, 如图 5 所示。 图 5测温光纤安装方式示意图10 由光纤特有的物理特性而决定的光纤式温度监 测方式比其他温度监测
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力电缆 及其 接头 运行 温度 监测 技术研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【pe****re】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【pe****re】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。