光纤光栅测温系统（杭州蝶翎）

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1、“产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ”“产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ” Delin-tech Delin-tech 1 / 24 开关柜温度在线监测方案 杭州蝶翎科技有限公司 二零一一年四月 “产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ”“产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ” Delin-tech Delin-tech 2 / 24 目录 1系统概述 3 1.1现状及发展趋势 .3 1.2电力设备温度监控的意义和必要 .3 1.3开关柜测温系统技术关键分析 4 2.公司简介 6 3方案设计目标及系统优势 . .9 3.1设计目标.9 3.2光纤光栅测温系统

2、（ FBG-3000）优势 9 4方案设计原则依据 .13 5光纤光栅测温系统工作原理及构成 14 1光纤光栅测温系统及原理 . 14 2光纤光栅测温系统构成 16 5.2.1 FBG-3000T温度传感器.17 5.2.2FBG-3000光纤光栅温度在线监测仪 .18 6.总体设计与安装 .18 6.1传感器的设计 .18 6.2传感器的安装 . .19 6.3系统安装图 20 6.4光纤温度传感器现场安装介绍 .21 6.5传输光纤的安装及组网 21 6.5.1传输光缆的安装 .21 6.5.2光纤监测服务器 .22 6.5.3温度监测管理软件系统 .22 7.系系统性能特点 22 8.售

3、后服务 .23 9.光纤光栅传感器 .23 10.产品清单与价格 .23 11.联系方式 23 “产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ”“产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ” Delin-tech Delin-tech 3 / 24 1系统概述 1.1现状及发展趋势 电力系统正向着大电网高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。对电网运行自动化、智能 化的监控水平已成为国内外高度重视的关键问题。电力系统的一次电气设备一般由断路器、变压 器、电缆、母线、开关柜等电气设备组成。其相互之间由母线、引线、电缆等连接。随着社会用 电量的日益增加，承载着大电量输送任务的高压电气设备如变压器、

4、互感器、高压开关柜、刀闸 等的电力负载也在迅速增加。电网中众多高压电气设备本身和设备之间的连接点是电力输送最薄 弱环节，这个薄弱环节主要是连接点发热 (触点和母线排连接处等部位)。随着负荷的增大，导 致设备及连接点发热并形成恶性循环：温升、膨胀、收缩、氧化，电阻增大、再度升温直至酿成 事故。据国家电力安全事故通报统计，我国每年仅发生在电站的电力事故，40%是由高压电气设 备过热所致。因此监测高压设备及连接点温度变化是非常必要的。 监测电力设备温度的变化情况，发现异常及时预警和报警，将有效减少事故的发生，有效保 障电力设备安全、稳定运行，是保障电力设备安全运行的重要手段。目前国内对电气设备高压连

5、 接点的温升测量普遍使用的方法为定期用红外测温仪逐点测温和接触式电子温度计，都无法实现 开关柜内如断路器、刀闸联接点和触头测温，对全封闭金属铠装柜更是无能为力。用红外测温仪 逐点测温的方法又必须避开太阳光的背景干扰，测量误差较大，而且这种方法也只能定期巡测， 周期较长，因漏检而发生故障的机率非常大。目前更新换代后的新型开关柜内部的断路器、刀闸 和动静触头等设备的位置隐蔽，红外测温仪已无法进行人工巡查测温。接触式电子温度计由于其 原理为通过低压电信号对高压电信号的测量，易受高压电磁信号的干扰，并且本身带电及导电， 容易改变高压导体的电磁场分布并引发其它事故，不适用于绝缘要求高的场所。 光纤光栅温

6、度在线监测系统通过绝缘陶瓷封装的光纤来传导光信号，通过检测光信号的变化 来检测被测物体的温度变化。由于温度传感头的陶瓷和光纤本征绝缘，又无电磁信号也不受电磁 信号的干扰，属于本质安全防爆，体积小巧（25x8 mm），故适用于所有电力行业的温度测量。 1.2电力设备温度监控的意义和必要性 现代工业中，工作温度的升降反映了设备运行状态和许多物理特征的变化，工业设备运行异 常或故障通常表现出温度的异常变化。因此工业设备运行温度监测是设备安全监控最为有效、最 “产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ”“产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ” Delin-tech Delin-tech 4

7、 / 24 为经济的手段，对设备的安全运行具有重大意义。随着光纤传感器技术的发展和应用，基于光纤 布拉格（ FBG）原理的准分布式光纤光栅测温系统是目前世界上最先进、最有效的温度在线监 测系统，特别是在电力系统、石油化工、交通运输、工业消防等领域。 高压开关柜温度在线监控 高压开关柜的在线实时温度监控，是开关柜安全的重要保障。开关柜内部触头接触不良、插 接偏心不正等原因导致过热，以致起弧烧坏设备。高压电缆接头、连接器导体部分接触不良引起 异常过热，加速绝缘老化导致击穿，这是高压开关柜的主要故障形式。 通过对开关柜内温度连续监测，实现故障的早期报警，当发生故障时，提供及时报警并指 明故障点位置，

8、并提供故障分析的详尽监测数据。可以保证开关柜的安全可靠运行。 电力电缆温度监测 电力电缆的在线实时温度检测，具有重大现实意义： 运行状态监测:有效监测电缆在不同负载和不同环境温度下的发热状态， 积累历史技术数据； 载流量限度分析：可以保证在不超过电缆允许运行温度的情况下，最大限度的发挥电缆的 传输能力、提高经济效益； 老化监测：发现电缆上的局部过热点，及时采取降温措施，延缓电缆老化速度；实时故障 监测预警：发现电缆运行过程中外界因素导致的破坏； 电缆沟内火情监测与报警； 电缆接头、电缆终端的温度监测与报警。 发电厂、大型冶金企业电缆沟防火及火情监测 电缆沟防火直接关系到发电机组的安全运行。 根

9、据电力事故分析， 由于电缆故障引发的火灾 事故占相当大比例。火灾一旦发生，会导致大面积电缆坏毁，机组被迫停机，造成重大直接经济 损失。实时温度检测可以提前预警，以便及时采用有效措施。 传统的测温方法是将某些点式温度传感器安装在电缆沟的重要部位， 用光缆进行温度数据传 送，其优点是比较经济，但存在安装繁琐，抗电磁干扰能力低，监测不完整等缺点。另一种方法 是采用感温电缆，一般只能在固定的温度值报警、误差大、难以准确定位。光纤光栅实时温度监 测系统是分布的监测系统，测温点位置数量可按需要布设、精度高、响应快、传输距离远、安装 “产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ”“产品优秀，服务更优秀”

10、，我们一直在坚持！ ” Delin-tech Delin-tech 5 / 24 方便、免维护、耐恶劣环境，抗电磁干扰、本身防爆，是有明显的技术优势。 输变电站变压器、发电机、断路器、互感器、电力电容内部 /表面、母线温度监测 根据变压器、发电机、断路器、互感器、电力电容的温度监测要求，在设备内部或表面布 设光纤光栅传感器，实现温度实时监控。 1.3开关柜测温系统技术关键分析 （1）绝缘耐压性：在电力系统尤其是高压和超高压系统中使用的设备，首先要满足绝缘耐 压的要求，即不能降低原有设备的电压等级和安全特性，基于光纤光栅原理的 FBG-3000光纤光 栅在线测温系统在监测现场为全光测量，传感器引

11、出光纤在 30cm爬电距离内可耐受超过 95kV 工频电压，完全满足高压开关柜内的绝缘耐压要求，通过了国家电线电缆质量监督检验中心的 工频耐压检测。 （2）防污闪：在高压开关柜这样的有限空间内，如何保证光纤留有足够的爬电距离是该系 统能否保证原有系统安全的一大关键。蝶翎科技（杭州）有限公司研制的 FBG-3000光纤光栅温 度传感器采用耐污性能优良的硅橡胶外套光纤进行信号传输，从而保证了系统的安全性。 （3）空间定位性：传统的光纤测温方式定位精度低，而且为了定位需要将 5米光纤盘成一 个盘来安装，不仅安装复杂，而且测量周期很长，还有很多隐患。而光纤光栅测温系统由于采用 了光纤光栅做测温敏感元件

12、，所以可以通过光纤光栅温度传感器来准确定位，对过热相或温升异 常相进行报警，不仅可以测温，同时还可以通过温度的监测间接判断小电流接地端，作为小电流 接地监测的补充。 （4）实时探测报警能力：传统光纤测温方式，如测温点在 40点到 100点之间，则测温周期在几 分钟到半小时之间。采用新型的光纤光栅测温系统，全部测点测温周期小于 50毫秒，充分的保 证报警的及时性，同时由于测温周期短，可以在报警系统中引入温升趋势报警，提高了报警的可 靠性和前瞻性，提高电力设备的安全性。 （5）系统稳定性：传统的测温方式由于包含的环节多，因此出故障的环节也比较多；而光纤光 栅测温系统的整体结构简单，只有光纤光栅温度

13、传感器和分析仪两大主要部分组成，因此无中间 环节，而测量现场为全光测量，完全不受强电场和强磁场的干扰，保障了系统的稳定运行。 （6）高可靠性：光纤光栅测温系统与传统测温方式相比有无误报、无漏报的特点，这是由于光 纤光栅只对温度敏感，因此无论是其他条件发生何种变化，都不会对光纤光栅测量的准确性发生 影响，另外，光纤光栅的加工方式采用物理加工的方式，因此，一旦产品完成后，除非破坏不会 产生零点漂移，所以光纤光栅测温系统不需要向传统的测温系统那样，定期进行零点标定，从而 非常方便于维护。 2公司简介 “产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ”“产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ” D

14、elin-tech Delin-tech 6 / 24 杭州蝶翎科技有限公司主要发展导向为光纤通讯和无线通讯等信息化前沿科技领域。本 公司是一家以研发、生产、销售、服务一体化的高新技术企业。目前，公司已经初步形成了 三大产品系列，主要涵盖：光纤温度传感、压力传感、应力传感、电流电压、环境质量监测 等系列光纤通信产品，新型 E-POS 机（实现各个零售终端智能化、网络化、多功能化、应用 企业利润最大化的全面改革，助推企业更快更好的发展），以及地震灾前预警、灾后搜救、 水下搜救等多种特种无线通信产品等。 公司主要客户包括全国各大电信运营商，以及广电、电力、矿业、公安等专网行业用户； 并与其建立了长

15、期友好的合作关系。此外，公司一直积极拓展国外市场，产品远销至欧洲、 美洲、东南亚、中东各国以及日本、韩国等邻国；并得到众多国外客户的一致好评。公司将 在不断完善自身的过程中以优质的产品、周到的服务回馈各界合作伙伴，共获双赢。 主营方向主营方向： -光通讯系列产品 -无线传输系列产品 -视频监控系列产品 成长历程成长历程： 杭州蝶翎科技有限公司自成立以来， 凭借自身技术优势， 不断承接通讯工程， 提供专网解决方案。 目前已经在通讯行业中形成一定领先技术优势，并且成为针对客户不同需求的解决方案专家。 3方案设计目标及系统优势 3.1设计目标 本方案设计要求能实时检测出开关柜内部相关温度点并作出相对

16、应的控制： 一、高温报警：每一测温点实际温度的高温报警，并可设置相对应的继电器动作； 二、温升报警：每一测温点的温度上升速度，并设置相对应的电器动作； 三、每一测温点温度状况的实时记录，记录时间可调节，最小记录时间间隔小于 60秒； 四、系统历史报警记录查询； 五、每一测温点温度状况可实时传送到远程网络便于远程监控； “产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ”“产品优秀，服务更优秀” ，我们一直在坚持！ ” Delin-tech Delin-tech 7 / 24 六、测量的温度范围为-40200； 七、测量的温度精度0.5，灵敏度0.1，响应时间小于 1分钟； 3.2光纤光栅测温系统（FBG-3000）优势 温度是科学技术和日常生活中的重要的物理量,它也普遍存在于生产中。温度检测在现代的 工业生产中占据十分重要的地位。在一些特殊行业，如电厂、油田、矿厂等，不但要求能及时准 确的传达实时温度，更对传感器的工作环境提出了更为严格的要求，如抗电磁干扰、本征绝