电缆接头温度在线监测方法研究综述
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高压电缆线芯温度监测技术方法研究发表时间:2018-07-02T11:27:50.477Z 来源:《电力设备》2018年第7期作者:朱祖华[导读] 摘要:电缆线芯温度是电缆安全运行的重要指标。
(浙江新图维电子科技有限公司司杭州 311121)摘要:电缆线芯温度是电缆安全运行的重要指标。
为了测量电缆线芯实时温度,本文介绍了高压电缆线芯温度直接检测的方法,通过在电缆中间接头内部植入测温传感器,直接检测电缆线芯的运行温度。
本文还介绍了所设计的传感器测温模块的安装方法,并进行阶跃电流下的单芯110kV电缆模拟现场温升试验。
试验结果表明,所植入的传感器模块不影响电缆接头的电气性能,所测温度与模拟回路直接测量的温度曲线在形状及响应趋势上完全一致,从而验证了该方法的有效性。
关键词:电缆温度;电缆接头;在线监测;温度传感器;无线能量传输引言随着城市电网电缆化程度迅速提高,高压电缆已成为城市电网的重要组成部分。
电缆线芯温度是电缆运行的重要参数。
当电缆超负荷运行时,电缆线芯可能超过额定温度,容易引发局部放电(局放),加速电缆绝缘老化,从而引发事故[1-4]。
而电缆的低负荷工作,又会造成资源的大量浪费。
通过合理设计电缆回路,以及针对特殊工况,都可以适当提高电缆的载流量,而准确测量电缆的线芯温度,成为电缆载流量合理调度的关键依据。
目前市场普遍的电缆线芯温度测量方法主要有2种,第一种是间接测量法,即通过温度传感器测量电缆表面温度,再根据热力学方法推算芯线内部温度;电缆线芯温度测量的另一种方法是直接测量法,目前研究较多的是基于Raman散射的分布式光纤方法和光纤Bragg光栅测量方法。
由于光纤具有良好的绝缘性,因此可以直接接触电缆线芯或接头发热部位。
本文采用的是电磁感应原理的检测温度方式,将测温传感器与温度采集电路不接触的方法进行数据通信测温,二者通过电磁耦合方式传递信息和能量。
1 新型电磁感应技术的测温原理1.1电缆附件结构及安装位置电缆中间接头是电缆安全运行中最薄弱的环节。
谈电缆运行状态智能综合在线监测技术电缆是电力系统中的核心组成部分,负责输送电能,在电力传输和分配中起着至关重要的作用。
由于长期运行、环境变化、设备老化等原因,电缆存在着各种隐患,如漏电、局部放电、电缆芯温度升高等问题,这些问题可能会导致电力系统的事故和故障。
对电缆的运行状态进行智能综合在线监测具有重要意义。
电缆运行状态智能综合在线监测技术采用各种传感器和监测装置,对电缆的电气参数、温度参数、振动参数等进行实时监测和分析,可以提前预警、及时处理电缆故障,保障电力系统的安全稳定运行。
电气参数监测主要包括漏电流、局部放电、电缆芯温度等参数的监测;温度参数监测通过在电缆中安装温度传感器,监测电缆中的温度,避免电缆过载、烧毁等问题;振动参数监测通过在电缆上安装振动传感器,监测电缆的振动情况,判断电缆是否存在外力损伤等问题。
电缆运行状态智能综合在线监测技术的关键在于数据采集和处理。
通过在电缆的各个位置安装传感器和监测装置,可以实时采集到电缆的各种参数数据。
这些数据需要经过处理和分析,提取出有用的信息,如电缆的健康状况、故障类型、故障位置等,为维修人员提供参考依据。
目前,采用人工智能和数据挖掘等技术,可以实现对电缆数据的快速处理和分析,提高故障检测的准确性和效率。
电缆运行状态智能综合在线监测技术的应用可以带来多重好处。
可以全面了解电缆的运行状况,对电缆进行及时维修和保养,避免因故障而造成的电力停供和事故发生。
可以提前预警电缆故障,提高电力系统的可靠性和稳定性。
可以帮助电力企业合理规划电力系统的维护和更新,延长电缆的使用寿命,降低维护成本和能源消耗。
电缆运行状态监测数据还可以用于电力系统的故障树分析和故障诊断,对电力系统的优化和改进具有重要意义。
电缆运行状态智能综合在线监测技术是电力系统中不可或缺的一部分。
它的应用可以提高电力系统的安全性、可靠性和经济性,对提高能源利用效率和保护环境具有重要意义。
随着信息技术的发展和应用场景的不断拓展,电缆运行状态智能综合在线监测技术将进一步完善和推广,为电力系统的可持续发展做出贡献。
地下电缆综合在线监测预警系统应用(技术支持*** ASTONE电气公司)2011.10摘要:随着城市化规模扩大建设速度加快,相应的城市附属设施建设同样发展迅速,电力电缆供电网络也得以快速发展,规模庞大的地下供电网络,电缆分布众多,如何发展同时对电力部门电缆安全运行,事故预防亦提出更高要求。
电力电缆安全运行管理设计面较多,具有分布广、相距远、地面环境复杂等特点。
如果能够对其实现全天候全面监测,无疑对保障供电及电力安全生产有重大意义。
由此立项有针对性监测电缆接头温度及其所处环境(井内沟内有毒气体、可燃气体、积水、井盖盖板防盗)展开研究,设立一套综合性实时数据采集和在线监测系统配合以GIS地理信息系统,已完成实现电力安全生产及现代化管理。
本系统采用无线(GPRS)通信方式在不破坏市政路面情况下,传输所监测数据,并可根据监测要求设定部分数值,辅以GIS地理信息系统准确定位,及时判断故障点并发出预警信息,上位机系统基于.NET平台B/S网络架构,具有数据分析预测功能,方便管理人员网内即时查询,能够满足综合检测管理需求,方便管理。
此系统具有可靠性高、覆盖范围广、成本低、方便安装维护等特点。
是一套确保地下电缆安全运行的理想系统。
关键词GPRS在线监测,电缆接头温度,GIS电缆沟井正文输电电缆运行管理,相关部门每年都投入大量人力物力,对电缆沟井内电缆及环境进行巡视检查。
特别是在高温、大负荷季节进行大量巡检工作对井沟内电缆接头进行的红外测温,井盖安全防偷窃防破坏巡视,及井沟内积水、防火观察检测等,但无法实时掌握,进行预防,及时预测。
在这种情况下建立一个综合有效地电缆沟井运行状态在线监测平台,对影响运行的重要状态进行实时在线监测。
针对电力部门的应用给出了对沟井电力电缆接头温度、环境温湿度、可燃有毒气体、火灾积水、井盖防窃盗(并可扩展视频监控)、短信报警的综合在线监测系统平台,实现了电缆沟井内环境及运行状态的在线实时监测,对相关运行人员提供了可靠地数字依据,更好的做出运行安排,减轻了劳动强度,为安全运行提供了保障。
电力设备温度在线监测技术解决方案探讨福州科晟智能电器研究所陈津福州电业局陈家毅摘要:电力设备工作时,各部件正常发热不应超过其最高允许温度,才能保证安全运行。
对电力设备运行状态进行温度在线监测能及时发现设备异常,并采取措施以避免事故的发生。
在对温度在线监测几种方式分析基础上,提出电力设备温度在线监测技术关键,针对电力系统运行中超温事故多发的部分电力设备的薄弱环节和最热点部位进行温度在线监测,提出具体的技术解决方案供探讨。
关键词:电力设备;过热;在线监测;解决方案中图分类号:TM835.4 文献标识码:B 文章编号:1004-9649(2005)S0-01110-030引言电力设备过热的主要原因是过电流,单仅仅监视电流不能准确反映设备是否超温,因为温度是各种因素影响的综合反映。
电力设备导电连接处、插接处的电接触状况不良是引起该处温度过高的重要原因,即使在正常电流下也会超过最高允许温度。
据统计,电网中因母线接触不良导致的故障占全部故障的10%,因此连接处和插接处是在线监测的主要部位。
原国家电力工业部颁布《带电设备红外诊断技术应用导则》主要应用热成象手段和红外诊断技术对6kV以上电力设备表面温度场进行检测和诊断,为检修提供依据。
由于红外检测只能检测到设备表面温度,如果红外辐射受阻挡,就只能检测到热辐射的温度“投影”,而不能检测到内部缺陷部位的真实温度。
红外检测属离线监测,不能反映温度的变化过程和及时发现设备异常。
温度在线监测能及时发现设备内部发热缺陷,发挥其测温准,能预警、通信、直接判断、使用方便等优势。
1常用温度在线监测相关产品存在的不足1.1 干式变压器绕组温度在线监测用温控器温控器采用铂电阻作传感器,由于它无绝缘,进行耐压试验时必须将传感器与温控器分离,而实际运行中的过电压常损坏温控器;它的引线耐热不能满足干式变二次侧短路时,动热稳定350℃高温要求,传感器常烧坏。
1.2电力变压器油温在线监测的压力式带电阻式温度计该温度计采用铂电阻作传感器,由于其自身电阻值太小,受引线电阻影响较大。
电力电缆线路运行温度在线检测技术应用分析电力电缆线路运行温度在线检测技术能够检测运行线路的绝缘状态、电力电缆的过热情况,其在当前实际生活中得到广泛应用,有助于及时发现并解决电缆运行存在的问题。
首先阐述了温度在线检测技术应用的重要性,之后分析了电力电缆线路运行温度在线检测技术,最后就电缆线路的运行维护措施,以及电力电缆运行温度在线检测技术应用展开探究,以此为保证电力电缆供电的正常运行奠定基础。
标签:电力电缆线路;运行温度;在线检测技术;应用当前我国电缆运行温度在线检测技术在实际中得到广泛的应用,该技术能够有效监测电力电缆导体载流量因导体温度发生改变而出现的变化情况,对电缆线路期间的导体载流量的具体情况能够及时掌握,为制定有效的措施解决这一问题奠定良好基础。
本文主要对电力电缆线路运行温度在线检测技术应用展开分析。
1温度在线检测技术应用的重要性想要使电缆得到正常运行,及时掌握电力电缆导体温度情况十分重要,把控好流量情况是保证电缆导体稳定性温度的基础,温度在线检测技术是检测电力电缆导体温度的可靠技术,该技术的应用能使电力电缆平台软件的工作效率得到很大提升。
另外,温度在线检测技术的应用,还能够及时掌握线路绝缘状态的温度情况,这对获取线路运行中过热部分的方位提供保障,有助于及时发现与解决电线电缆存在的故障问题。
然而从实际情况来看,当前工作人员对这方面的工作并不重视,影响了线路温度在线检测技术的使用效果,因此,相关工作人员应对这方面的工作深入研究。
2电力电缆线路运行温度在线检测技术2.1光纤传感技术后相拉曼散射效应是该项技术的核心部分,由于二氧化硅分子结构的石英玻璃是构成光纤的主要材料,光纤能达到与纳米激光脉冲相融合的效果,而且对于热振动频率来说,为电缆温度具体情况的掌握奠定了基础。
电力电缆温度的了解与掌握,光纤温度传感技术发挥重要作用,比如,其中的OTDRA测温技术,对光纤传感技术的良好应用发挥重要作用,虽然该技术需要较高的光开技术,而且在维护方面有着较高要求,但是其在光纤传感技术中的应用效果十分显著。
电力电缆线路温度在线检测技术应用摘要:基于温度在线检测技术的重要性,分析电力电缆线路运行温度在线检测技术。
内容包括光纤传感技术、点式温度传感技术、线式温度传感器技术、热效应温度传感技术,以及它们的应用。
关键词:电力电缆;电缆温度;温度在线检测引言在电力电缆的日常运行检测中,针对电缆温度的状况,所采用的在线检测技术也得到了大范围的普及。
电网系统中,其单位时间内可输送的电力能源受到其温度的变化影响。
因此,采用更有效的方式实时检测电缆系统运行温度,可以针对电缆载流量的具体状况而找到更为有效的解决方案,有力保障电力系统供电的稳定性。
1温度在线检测技术在相关维护人员进行电缆温度日常巡检过程中,想要更为实时的掌握导线幅值的变化状况,就必须要关注其温度,电缆温度的稳定,是把控电缆流量的关键[1-3]。
电缆温度在线检测技术的优势是非常明显的。
例如,与传统的热电偶局部点温度测量方式相比,更为实时的分布式光纤测温技术可以更为精准实时的显示导线温度与绝缘构件的温度状况,极大地提升了相关系统的工作效率。
光纤分布式测温技术不仅仅能够为导线载流量的调整提供了更好的依据,也可以实时找到那些过热部位,让日常的检修工作更具有时效性,有效排除了那些潜在的安全威胁,发挥线检测技术的优势。
2电力电缆线路的运行温度在线检测技术2.1光纤传感技术在电缆温度在线测量的相关技术中,光纤传感技术以后相拉曼散射效应为运行基础,将光纤与纳米激光脉冲理论相结合,利用热振动频率来展示电缆的实施温度。
在电力电缆实际温度监测过程中,光纤技术的应用场景相对普遍,其对电力系统日常维护工作带来的便利性也是被越来越多的相关从业人员所认可,而实际应用中,通常会与光时域反射测温技术相融合,获取电力电缆的实时温度,但是,这一项测温技术在具体的应用场景中,还是存在着一些不足,其主要体现在相关零部件的精度要求高,寿命较短,相关检测设备的维护成本较高。
2.2点式温度传感技术与光纤传感技术相比,点式温度传感技术的操作更为简便,日常检测设备的运行维护成本较低,但是,由于点式温度传感技术的先天局限性,使其无法在整个电缆导线测温系统中得到应用。
电力系统电缆线接头温度仿真与实验研究电力系统电缆线接头温度仿真与实验研究电力系统在输电和配电过程中使用大量的电缆线,而电缆线的接头是其中非常重要的一部分。
接头温度是评估接头性能和可靠性的重要指标,过高的接头温度会导致电缆线老化、绝缘损坏甚至火灾等安全问题。
因此,对电力系统电缆线接头的温度进行仿真与实验研究具有重要意义。
首先,我将从电缆线接头的结构和工作原理入手,对接头温度产生的原因进行分析。
接头在电力系统中承受的电流和电压会产生焦耳热,同时,接头与环境之间的传热也会对接头温度产生影响。
为了准确模拟接头的温度分布,我们需要考虑接头的材料特性、形状、散热方式等因素。
然后,我将运用有限元方法对电力系统电缆线接头的温度进行仿真。
有限元方法是一种常用的工程分析方法,能够将连续的物体划分为有限数量的子域,并对每个子域进行计算。
对于电缆线接头,我们可以将接头划分为多个小单元,并分别计算每个小单元的温度分布。
通过求解热传导方程,可以得到整个接头的温度分布情况。
在进行仿真之前,我们需要确定接头的材料参数和边界条件。
根据接头的材料性质和实际工作条件,我们可以确定导体的热导率、绝缘材料的热导率、接头与环境之间的传热系数等参数。
同时,我们还需要考虑电流和电压的变化情况,并将其作为边界条件输入到仿真模型中。
完成仿真后,我们可以得到电力系统电缆线接头的温度分布图。
通过对仿真模型的分析,我们可以评估接头温度是否过高,是否满足安全工作的要求。
如果接头温度超过了允许范围,我们可以通过调整接头结构、增加散热装置等方式进行优化,以确保接头的正常工作。
为了验证仿真结果的准确性,我们还需要进行实验研究。
在实验中,我们可以选择一些典型的接头进行测试,通过测量接头表面的温度分布来验证仿真结果。
同时,我们还可以观察接头的工作状态和热量的分布情况,以获得更直观的信息。
综上所述,电力系统电缆线接头温度的仿真与实验研究对于确保电力系统的安全和可靠运行具有重要意义。
环网柜电缆头荧光光纤温度在线监测系统摘要:电力工业是国民经济发展的基础,环网柜作为电力工业中智能配电网的关键设备,其可靠运行的薄弱环节是电缆接头,它的安全运行是衡量电网供电质量的关键因素之一。
电缆接头质量不仅取决于材料,更取决于电缆接头的制作工艺,还与其承受实时负荷大小有关。
上述任意一个因素都可能导致环网柜内电缆头出现过热情况,如果没有及时发现,在负荷持续增长情况下,电缆头温度会持续上升,直至引发爆炸,导致柜内绝缘管炸裂。
所以开发一套环网柜电缆头温度在线检测系统实时监测电缆头温度很有必要。
(2)关键词:环网柜;电缆头;荧光光纤;温度;在线监测传统的环网柜电缆头温度测量采用手持红外测温仪的方式进行,因环网柜内部空间狭小,站点较为分散等因素,导致测量效率低下而且无法对温度进行实时在线监测,因漏测、测试不及时导致的事故仍有发生。
为了减少事故的发生,同时改变传统电力设备检修的思维,由传统的有故障时检修、周期性预防性检修向电力设备状态实时监测转换,因此需要开发一套环网柜电缆头在线监测系统,对其实时状态进行在线监测,从而可以有效的避免潜在的安全隐患和事故发生,对提高电网的安全运行具有非常重要的现实意义。
1.测温原理荧光测温基于某些稀土物质在受到外界光刺激后会发光,即使这种外界的刺激停止后,发光还会自主持续一段时间,并且这个持续时间是和温度相关的,由于稀土这个特性,所以可以通过测量荧光余晖的时间从而反求出此时对应的温度。
荧光测温原理如图1所示。
图1 荧光测温原理2.系统结构环网柜电缆头接点温度光纤在线监测系统主要由荧光光纤温度传感探针、转接光纤、荧光光纤测温仪、GSM/GPRS无线数据传输设备、荧光光纤测温应用软件、监控主机组成。
环网柜站点测温系统拓扑结构如图2所示,荧光光纤温度传感探针浇筑于电缆堵头内部,经转接光纤与荧光光纤测温仪连接,探针将光信号传给测温仪,测温仪将接收到的光信号解调为温度信号通过RS485串行接口与GSM/GPRS无线数据传输设备进行通信,GSM/GPRS无线数据传输设备将温度数据通过网络发送至监控主机端GSM/GPRS无线数据传输设备,监控主机端GSM/GPRS无线数据传输设备通过串口与监控主机连接并将数据上传至系统中,系统将接收到的温度数据定时发送至值班人员手机。
电力电缆运行温度监测技术李磊摘要:电力电缆作为电力系统中能量传输的关键设备之一,其运行状况对电力系统运行的安全可靠性有重大影响。
了解电力电缆的故障原因,有利于采用合理而有效的监测手段及预防措施,保证电力电缆运行的安全性。
在电力电缆工作系统中,受绝缘材料性能、制作工艺以及接触电阻存在等因素的影响,电缆接头故障时有发生。
因此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。
基于此,本文主要对电力电缆及其接头运行温度监测技术进行分析探讨。
关键词:电力电缆;接头;运行温度;监测技术;研究1、前言电力电缆中间接头的表面温度是反映其运行状态的重要参数。
,因此,通过对电缆接头处温度的变化进行经常、连续地监视,就可了解和掌握它的运行状况。
发现某接头位置的温度过高,或者与环境温度的差别较大或变化较快,便说明该位置的绝缘已较为薄弱,继续运行可能会导致严重的故障发生,此时,系统应及时发出报警信号,以便值班人员迅速进行处理,避免事故发生。
2、电缆接头温度监测方式在电力电缆网络中,电缆接头是不可或缺的一部分。
总结多年运行经验,有超过90%的电缆运行故障,都是因为接头故障引起的。
并且接头温度过高也是发生故障和绝缘老化最主要的原因之一。
电荷集肤效应以及涡流损耗、绝缘介质损耗都会产生附加热量,从而使电缆温度升高。
当电缆负载电流通过电缆时.电缆接头的温度会从100℃上升到140℃,这便会引起芯线温度也会上升到90℃,导致芯线发热,过高的温度会加速绝缘老化,以致绝缘被击穿。
当接头质量不达标时,压接不紧、接触电阻过大,电缆接头温度长期过高时就会将绝缘层破坏,极易导致火灾的发生。
在电缆接头的运行温度监测中,需要考虑到温度监测的具体技术。
其中点式温度监测方式包含了有线连接和无线连接两种方式,具体的运行监测如下。
2.1有线连接方式有线连接是利用数据总线以及单片机来实现主控计算机和温度传感器之间的连接,从而完成数据的管理控制和传输的要求。
电动型10kV电力电缆头发热分析与安全监测电动型10kV电力电缆头发热烧坏事故经常发生,针对这一情况,对电动型10kV电力电缆头发热分析与安全监研究。
文章首先利用有限元分析法建立了电动型10kV电力电缆头温度场仿真模型;其次,采用最小二乘法对温度场仿真数据进行处理,得出温度阈值整定公式;最后,对电动型10kV电力电缆头进行安全监测,研发了在线监测装置,为电缆头检修提供决策依据,实现了对电力电缆头运行的实时监测。
标签:电动型10kV;电力电缆头;稳态温度场;安全监测0引言随着我国经济与科技的快速发展,电动型10kV电力电缆头在铁路建设中越来越重要。
但因外在因素的影响(铁路运行环境复杂、电容电流远大于架空线路、牵引地回流过大等)电动型10kV电力电缆头烧坏事故发生频率很高[1],对铁路行车安全造成严重影响,因此,对电动型10kV电力电缆头发热分析与安全监测是非常有必要的。
1电动型10kV电力电缆头温度场仿真分析1.1电动型10kV电力电缆头温度场仿真模型的建立如图1所示搭建电动型10kv三芯电力电缆头温度场仿真模型图是利用ANSYS工作台建立的。
假设该模型建立过程如下:①电缆各层及周围环境为均匀介质、各向同性,且数值均为常数;②计算条件均为稳态;③电缆各层理想接触;④环境温度发生变化时,不考虑材料导热系数的改变。
1.2电动型10kV电力电力电缆头在牵引地回流作用下的发热分析假设建立坐标系的坐标原点为电力机车泄流点,y轴为钢轴,其水平垂直方向为x轴。
与钢轨平行铺设的电缆金属护层上的某一点为M(x,y),I為牵引电流,电缆双端接地时,流经电缆金属护层的电流为:公式(1)中,C表示电缆护层的自阻抗;U表示电缆金属护层两端的电压差;E 表示护层两端的接地电阻。
在不同土壤电阻率下,取I为1000安培,C为0.05焦耳,E为4,可以得出距离钢轨位置不同时电缆护层中的电流[2]。
2温度监测阈值设定与电缆负荷调整2.1牵引地回流对电缆负荷调整与温度监测阈值的影响根据电动型10kV电力电缆头在牵引地回流作用下的发热分析,对温度场仿真数据进行处理,在最高温度下对电缆运行进行最小二乘拟合,可以得出牵引地回流作用下的电缆外护套温度监测的阈值,电缆线芯电流和电缆外护套温度随着环境温度的变化而变化(IX、GW、GE)。
电缆测温技术方案-回复电缆测温技术方案是一种用于测量电缆温度的技术方案。
在电力工程、铁路、石化等行业中,电缆是非常重要的设备。
电缆的温度是其工作状态和寿命的重要指标。
过高的温度会导致电缆损坏,从而影响设备的正常运行。
因此,精确测量电缆的温度对于保障设备安全运行以及提供准确数据分析是至关重要的。
这篇文章将介绍电缆测温技术方案,包括常用的测温方法、测温原理以及具体操作步骤。
1. 常用的测温方法电缆测温方法主要包括非接触式红外测温和接触式电阻法两种。
1.1 非接触式红外测温非接触式红外测温是利用红外传感器测量目标物体的表面温度。
该方法操作简便、迅速,并且不会对电缆造成任何损伤。
需要注意的是,非接触式红外测温主要适用于测量电缆表面温度,并不能准确反映电缆内部的温度情况。
1.2 接触式电阻法接触式电阻法是通过在电缆上放置感温电阻来测量电缆的温度。
感温电阻会随着温度变化改变其电阻值,通过测量电阻值的变化来间接反映电缆的温度。
接触式电阻法相对于非接触式红外测温来说更加精确,可以准确测量电缆内部温度。
但需要注意的是,该方法需要将感温电阻牢固地粘贴在电缆表面,且对电缆表面有一定的损伤。
2. 测温原理2.1 非接触式红外测温原理非接触式红外测温的原理是基于物体的辐射能谱特性,通过测量物体表面的红外辐射能量来确定其表面温度。
物体表面的温度越高,其红外辐射能量就越大。
红外测温设备通过接收红外能量并将其转化为电信号,进而计算出物体的表面温度。
2.2 接触式电阻法测温原理接触式电阻法测温的原理是基于材料的电阻随温度的变化规律。
感温电阻的电阻值由电缆的温升引起的温度变化而变化。
通过测量感温电阻的电阻值变化,可以推算出电缆的温度。
3. 具体操作步骤3.1 非接触式红外测温的操作步骤步骤一:准备工作在进行红外测温之前,首先需要准备一台红外测温仪器,确保其处于正常工作状态。
同时,还需要根据实际需要设定测量范围和显示单位。
步骤二:选择测温目标确定待测目标,这里是电缆。
电缆井电缆中间接头温升在线监测装置的研究与设计发表时间:2017-03-09T14:36:57.843Z 来源:《电力设备》2017年第1期作者:王志杰1 王志鹏1 康国庆1 李贺1 张金波2 [导读] 本装置测量精度可达土1℃,性能稳定可靠,可以满足电缆接头温升在线监测的要求,对及时发现问题,提高检修效率。
(1.国网河南省电力公司商丘供电公司河南商丘 476000;2.江苏省输配电装备技术重点实验室江苏常州 213022)摘要:电缆接头过热到事故发生,其发展速度缓慢、时间较长,而采用传统人工巡检方法可靠性低、实时性差,难以及时发现设备安全隐患,为了有效地进行电缆接头温度的自动监测,本文提出并设计了一种利用热敏电阻结合振荡电路的电缆中间接头温升实时在线监测装置,实现对电缆中间接头三点温升直接测量,经对比试验表明,本装置测量精度可达土1℃,性能稳定可靠,可以满足电缆接头温升在线监测的要求,对及时发现问题,提高检修效率,减少人力、物力具有非常重要的意义。
关键字:电缆接头;温升;在线监测;振荡电路 1 引言电力设备由于生产品质、安装质量、运行时间、使用频度及工作环境等影响,造成安装处接触不可靠,温升超出国家规定的允许范围,使得电缆终端绝缘老化,甚至出现击穿损坏等严重后果。
电力电缆中间接头的温度是反映其运行状态的重要参数。
引起电缆接头温度升高直接原因是接头运行时间长、压接头不紧、接触电阻过大等。
接头长期运行造成的过热、烧穿绝缘等现象容易引发火灾,从而造成重大安全事故和经济损失。
电缆接头过热到事故发生,其发展速度缓慢、时间较长,采用传统人工巡检的方法可靠性低、实时性差,难以及时发现设备安全隐患。
因此,如何有效地进行电缆接头温度的自动监测和控制具有重要的现实意义。
在电力系统中,由于电缆接头接触电阻过大、过负荷等因素引起接头温度过高,使得接头处绝缘变差或烧崩突发事故引起火灾,给工业生产带来严重的安全隐患,甚至导致设备强迫停运、短时间无法恢复生产的严重事故,降低电网安全运行的可靠性,造成重大经济损失。
谈电缆运行状态智能综合在线监测技术
电缆作为电力输送的重要组成部分,一旦发生故障将会造成比较大的影响。
为了更好
地保障电缆的运行安全和稳定性,实现及时准确的故障检测和维护,电缆的智能综合在线
监测技术得到了广泛关注和研究。
电缆运行状态智能综合在线监测技术可以对电缆系统内部的各种参数进行实时监测、
采集和分析,以便及时发现和定位隐患,从而保证电缆正常的运行状态。
这项技术采用了
多种监测手段,包括传感器、通信网络和数据处理系统等,可以对电缆设备的电压、电流、温度、湿度、氧分压等参数进行全面、准确、高效的监测,实现远程实时监控和智能预
警。
通信网络也是电缆智能综合在线监测技术的重要组成部分。
通过网络,可以将采集到
的数据传输到数据处理中心进行处理和分析,同时也可以实现与各个监测点的远程通信。
通信网络的稳定性和可靠性对于电缆的智能监测至关重要,只有确保了网络的正常运行,
才能保证监测数据的准确性和及时性。
数据处理系统是电缆智能综合在线监测技术的核心部分。
数据处理系统的主要功能是
对监测数据进行处理和分析,发现异常情况并进行处理。
同时,数据处理系统还可以实现
故障的排查、信息的共享和分析、系统的优化,最终实现对电缆系统的智能化管理和维
护。
总的来说,电缆运行状态智能综合在线监测技术是一项非常重要的技术,可以帮助电
力企业实现电缆设备的高效、稳定、安全运行,节省人力、物力资源,提高运维工作的效
率和水平。
电力电缆线路运行温度在线检测技术应用分析摘要:由于我国电缆运行温度在线检测技术水平的进一步提高,让此项技术获得了更加普遍的采用。
电力电缆导体载流量在进行幅度变化期间会因为导体温度发生改变而出现变化,所以最好采用电力电缆温度在线检测技术来给导体温度采取有效的监测,这样就能够掌握电缆线路期间的导体载流量的具体状况,然后制定出有效的解决措施,这样一来就能够确保电力电缆供电工作的有效运行。
关键词:电力电缆;线路运行;温度;在线监测技术;应用;分析1导言随着电缆运行温度在线检测技术的发展,电缆在线检测技术也在实际生活中得到了更广泛的应用。
电力电缆的导体载流量的幅度变化过程中伴随着导体自身的温度变化,因此可以通过电力电缆温度在线检测技术对导体温度变化进行实时监测分析从而确定电力电缆线路过程中的实际导体载流量,及时发现电缆运行中的安全故障及时排除,保证电力电缆供电过程的正常运行。
2电力电缆线路运行温度在线检测技术2.1光纤传感技术分布式光纤温度检测技术主要是利用后向拉曼散射效应,由于光纤主要是由二氧化硅分子结构的石英玻璃组成,所以它可以与980纳米的激光脉冲相互作用,同时它体现出的热振动频率可以有效检测电缆温度。
光纤温度传感技术可以最大程度地监测电力电缆的实时温度,如OTDR测温技术,这项技术由于对光开关技术要求比较严格,且后期维护成本较高,但是这些原因并没有阻碍分布式光纤传感技术的广泛使用。
2.2点式温度传感技术点式温度传感技术主要是利用事先在电缆检测点设置的一些点式温度传感器,如热电偶、热电阻等,通过检测温度传感器的温度,然后运用专门的电缆将具体的温度数据传输到电脑终端进行处理。
点式温度传感技术应用的要点是电缆检测点的选择,电缆检测点主要是电力局部热源部位或电力中间接头等容易发生事故的电缆部位,通过对这些部位有效的监测,可以避免电缆事故的发生频率。
点式温度传感技术的优点是在进行实地操作时比较便捷,而且成本较低,但是这种技术也有着局限性即只能检测电缆局部的温度。
电力电缆温度监测方法分析亢晓琼摘要:现阶段,随着电网规模的日益扩大,电力电缆在电力供应的过程中发挥着越来越重要的作用。
电缆绝缘性能直接决定着电缆能否实现稳定运行,电缆运行过程中的导体温度又直接决定着绝缘材料的使用周期。
基于此,文中针对温度监测方法,重点分析了电力电缆各种温度的远程监测方法以及应用情况。
关键词:电力电缆;温度监测;应用由于电力电缆具有较多的优势,因此,电网规模逐渐扩大的同时,电力电缆在电力供应的过程中发挥着越来越重要的作用。
通常情况下,电力电缆的故障并非突然发生的,而是需要过程的,往往是电力电缆出现隐蔽问题之后温度会逐渐变高,最后发生了严重的故障。
因此,为了确保电力电缆的安全稳定运行,各种形式的检测方法开始形成。
传统的停电试验方法已经无法同实际供电需求相符合,因此,文中重点分析了电力电缆的温度监测方法。
1.电缆温度就地监测方法1.1示温蜡片法示温蜡片法就是指将特殊的蜡片贴在电力电缆或者是电缆接头可能的过热点,定期对其进行巡视,再按照蜡片的颜色变化或融化水平来对此点的温度范围进行推测。
示温蜡片的特点为超温变化,如果测温点的温度不高于所设置的临界温度,蜡片的颜色就不会发生变化,不然,颜色就会突然发生变化。
此种方法是电力电缆等高压设施对温度进行定性判断所采取的方法之一。
由于此种方法不需要较高的成本,结构简单,并且产品便于携带,安装难度不大,当前依旧广泛应用在电网中。
另外,此种方法也存在不足之处,就是需要借助个人经验对故障进行判断,把控故障的精准性较低,很难定量测量温度,因此,应该组织定期巡检,而且在运行的过程中根本难以发现高压开关触头和电缆接头等较易发热的位置,因此,无法测量。
1.2接触式电信号测温法接触式电信号测温法是比较常用的热电偶与热电阻,此种方法的优点是易于操作、成本低。
随着信息技术的快速发展,温度传感器从传统的热电偶等单个组件开始向模拟集成温度控制器发展,不管是精准度还是抗干扰能力均获得了较大的提高。
电缆接头温度在线监测方法研究综述
电缆接头在庞杂的电网中不计其数,存在的安全隐患不可小觑。
电缆接头温度升高会加速绝缘老化,泄露电流增大,温度再升高,最终导致绝缘击穿。
因此,可将电缆接头温度作为电缆运行状态的一个参量,对电力电缆的运行状态进行监测。
标签:电缆接头;温度;在线监测
前言
随着社会的进步以及人们生活水平的提高,各类用户对商业、工厂、居民用电的供电可靠性要求越来越高。
对供电企业而言,如何提高电缆线路供电质量,保证供电可靠性,降低各类故障隐患的发生概率显得越来越重要。
通过对以往电缆线路故障原因进行统计分析,发现因中间接头故障而引起的电缆线路故障在各类故障原因中占比最大。
1电缆接头监测系统模块划分
为实现电缆中间接头运行状态的实时监测,采用测温、测湿、通信、电源等模块组成监测系统。
为保证监测方案技术可行性、经济合理性、预期效果、实施的难易程度、实现目标的概率、时间性等,对方案中的每个模块独立进行分析比较,确定最佳方案。
1.1测温模块
1.1.1测温探头安装方式考虑不改变电缆中间接头整体结构、安装方便、数据可靠有效等方面,选择贴着中间头表面安装。
测量方法考虑安装环境密封,基本不受外界影响,选择采用精度高的热敏电阻测温方法。
经测试,该方案测量结果准确、灵敏、可靠。
1.1.2温度报警值参数设定:温度报警值分为阈值报警、相对温升报警两种,每种三级(关注、预警、报警)。
1)阈值报警:根据规范《带电设备红外诊断应用规范》(DL/T664—2008)要求,电气设备缺陷温度每升高1℃,设备的运行电流容量比额定容量减少1.8%,电气设备连接点最高温度不得超过规范DL/T664—2008的要求。
通过相关查阅相关资料确定电缆芯温度与表皮温度关系,分别取表1数据为相关报警阈值。
表1温度报警阈值
2)相对温升报警:测温装置中设置三个温度监测点,其中两个监测电缆中间接头温度(取其高者),另外一个监测环境温度。
两者温差为相对温升,分别
取表2数据为报警阈值。
表2相对温升报警阈值
1.2测湿模块
测湿模块选用AM2302复合传感器成熟产品,其高性价比、性能卓越、抗干扰能力强、响应快。
将湿度测试探头放置于保护管内部最下方,如果装置内进水,漫过该装置就能测到湿度为100%,就知道装置内已经进水,可以通过监测主站的相关模块发出报警短信。
1.3智能温、湿度传感器
电缆中间接头表面温度和环境湿度采集完成后,对相关数据进行存储,数据积累后形成温、湿度曲线,设定采集数据和发射数据时间间隔,完成数据处理和各功能衔接。
该模块还设有错误或异常自动重启功能,使其在非故障状态下能够自动修复。
1.4通信模块
电缆中间接头所处环境恶劣,监测位置分散,距离较远,而且地表禁止安装任何设备,故智能温、湿度传感器采用GPRS和433M两种通信方式将采集数据传送至远方主站,主站对实时数据与报警参数进行比对,当发生设定的报警事件时,报警信息以短信方式自动发送给相应人员,以达到故障提前判断、快速定位、消除隐患的目的。
1.5监测系统电源
整套系统的供电采用外置锂电池方案,电池性能稳定,续航能力强,使用寿命在两年以上,可为整套系统提供可靠供电。
电池外置,便于更换维护。
2电缆接头温度监测——以荧光光纤检测法为例
2.1整体设计
在荧光光纤测温系统之中,主要是由人机交互管理系统和光电信号检测处理2个部分组成。
其中,人机交互关系统包含了数据接收、存储以及显示;而广电信号检测处理则包含荧光检测、荧光激发等部分。
2.2系统实验
考虑到城市供电稳定性的要求,现场的研究仅仅是针对安装测试,没有条件在线进行检测,但是实验室之中有温升实验,可以对其系统的可行性来进行验证。
2.2.1传感器安装
简易安装方式。
在电缆接头的外侧安装光纤温度传感器,也就是可以实现对温度进行检测,然后做好对应的修正处理,考虑到监测点没有在铜排上设置,导致实际测量温度有偏差。
如果固定偏差,那么可以做好简单的修正处理。
但是如果外界的温度不够稳定,或是出现不均匀散热的问题,就会直接影响温度测量。
插入式安装方式。
在电缆的接头上进行开孔处理,然后在接头内部插入光纤,选择利用绝缘材料来实施填充开孔处理。
这一种方式虽然可以对电缆接头温度进行直接的检查,但是其本身的安装复杂,并且容易出现问题,会对绝缘性产生影响。
嵌入式安装方式。
为了对电缆接头温度进行准确直接地检测,又不会对接头绝缘特性产生破坏,就须改进电缆接头。
2.2.2温升实验
考虑到现场实验条件不足,在经过协调之后,在实验室之中进行温升的对比试验。
在本次的操作之中,选择3个检测点来进行对比,主要是包含发热体温度、建议安装方式、嵌入式安装方式,通过温控设备来实现对发热体温度的合理调整,就会有温升曲线对应生成。
再配合三路温度检测,就会获取相对应的数据。
基于具体的信号,然后通过通信直接将其传递到上位机。
之后,通过数据库之中的详细记录,再配合软件处理,这样就可以将对应的数据曲线获得。
基于曲线图和表格分析,通过检测表面温度,不仅可以将温度上升趋势表现出来,同时也会受到实际环境温度的影响,并且其温度越高和真实温度之间就会产生越大的差距,这样就不能准确地检测触头温度。
但是通过嵌入式安装处理,就可以准确检测其真实的温度,并且误差会控制在3%之内,随着温度的持续提升,还会进一步减小其误差,并且让温度保持相对稳定的状态。
在工程实施中,相比正常的运行温度检测,在出现故障后的温度异常升高,因此检测意义更大。
所以,本文基于荧光光纤测温系统,与嵌入式安装相互配合,这样就可以测量各种不同温度的接头温度,特别是在事故模拟时,在高温环境下,其准确度也会有所提升。
通过实验分析也可以证实,荧光光纤测温系统可以在电缆接头温度检测中使用。
在实验条件下开展了温升测温实验,也证明了在电缆接头温度检测中利用荧光光纤测温系统,其本身拥有较高的准确性,不过发热体表面的测温曲线和实际的温升曲线之间可以保持相互匹配的状态。
结束语
总而言之,通过本文的分析与探讨,對于荧光寿命的基本原理进行介绍,配合主网项目特点的合理考虑,研发出荧光光纤温度传感器检测电缆接头温度的系统。
这一系统本身的精度较高,能够实现数据管理功能的完善,并且也可以满足电缆接头温度在线监测的实际需求。
所以,本文的研究具有较高的可行性,也希望在后续的研究中能够得到进一步深入的分析探讨。
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