基于声表面波温度传感器的在线测温系统设计与开发

2015-09-09 12:20:02   来源:eefocus   

关键字: 高压带电设备  变电站  表面波  在线测温

      目前现场设备的许多非电气量工况参数无法实时采集或记录,特别是变电设备绝缘监测的问题,平时需专人定时对变电设备进行检测。因此,目前变电站综合自动化技术的应用程度不能满足无人值班变电站实时发现和分析设备潜在缺陷或隐患的需要,还不能满足今后变电设备的管理由巡检为主转为事先分析预测的状态管理的需要。根据统计,在变电设备现场巡检所发现的缺陷中,剔除目前站内综合自动化所能反应的缺陷,与温度相关的设备隐患和缺陷占到了其中的80%以上,因此,对变电设备在线测温检测技术的应用是无人值班技术发展和状态检修的必然要求。实际应用中,应充分结合红外测温成像和分布式光纤测温技术。

 在线测温技术的原理与应用

1.1   红外测温成像技术

      红外测温技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体,每时每刻都辐射出红外

线,同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息。变电站中,红外成像检测是进行电力设备在线检测的十分有效的手段,它通过对运行设备进行远距离非接触陛的扫描巡检,能准确发现缺陷部位。通过与其他检测试验方法配合,还能对缺陷的性质和程度做出判断,对于涉及热辐射的所有领域,它是一种理想的无损检测工具。利用红外热像系统直接接收电力设备表面的红外辐射,进而测出设备表面温度及其温度面的分布情况,从而判断设备的运行状况。

      利用红外测温成像技术,可对电气设备和线路的热缺陷进行探测,通过对热像及其数据的分析,可及时发现并处理大量肉眼不能或难以发现的设备缺陷。例如,导体连接不良或松动、绝缘不良、绝缘老化、漏磁引起的局部涡流发热、内部受潮和内部元件老化、注油设备的假油位和绝缘子低值或零值等。这对预防事故的发生起到非常关键而有效的作用。典型设备缺陷热成像见图1。

 

 

在线测温检测技术在无人值班变电站应用的可行性探讨


 

1.2  在线分布式光纤测温技术

     拉曼散射是基于光在光纤传播时,在反方向产生散射光这以物理现象.光纤测温方式,直接测量的是拉曼散射光中两种成分之比,与绝对值无关.因此光纤随时间老化,光纤损耗加大,仍可保持测温精度。目前有基于拉曼散射技术的温度传感系统ROTDR。其系统结构见图 2

 

在线测温检测技术在无人值班变电站应用的可行性探讨


 

 

      传感器因其不受电磁干扰、不导电、安全防爆、长距离传输等特性,特别适合在消防行业应用。电缆接头发生各类故障,不是一个突发的婪程,而是一个循序渐进,由量变到质变的过程:.开始是由于接触电阻的增加使接头处的温度不断掣高,从而使绝缘不断老化,泄漏电流逐渐增加,萼萄一定程度后就会发生击穿。分布式光纤测粤委甭经常、连续的监视电缆接头处的温度变化鐾学了锯和掌握其运行状态见图3。当发现某个接差温度过高,与环境温度差别较大或变化较快时,擘会发出报警信号,提醒工作人员,从而避免重大故障发生。

 

在线测温检测技术在无人值班变电站应用的可行性探讨


 

2 无人值班变电站配电装置分类及其发展趋势

      目前无入值班变电站的配电装置大致分为:户外敞开式电气设备布置,户外GIS、HGIS配电装置,户内敞开式电气设备布置,户内GIS配电装置.户内开关柜配电装置等类型。 

      国家电力调度中心要求现有的35kv、110kv、220 kV变电站在条件成熟时,逐步实现无人值班、新建变电站应按无人值班方式设计。目前新设计和技改的综合自动化变电站已普遍采用五遥技术。随着电网的发展,对供电可靠性和电网异常、事故时的应急响应和处理速度的要警不断提高,要处理各类纷繁复杂的信息、解决人力不能超越的问题就必须深化并保证信息的采集和处理。无人值班模式向更高电压等级的变电站发展成为必然趋势,目前,国内有些城市已经实现了500kv变电站的无人或少人值班。在现有站内综合自动化信息检测的基础上,为保证设备可靠性和安全性的需要,随着技术的发展,设备信息采集的深度和广度将更为深入,设备在线检测技术将广泛运用。

 在线测温技术在无人值班变电站的应用

3.1 系统结构

 红外测温成像技术和分布式光纤测温技术在

     变电站应用中具有互补性。前者侧重于变电站设备,后者侧重于电缆。因此,基于在线测温技术的变电站监控系统应综合这两种技术。

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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0909/article_13066.html
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