电力设备热点温度在线监控预警系统(1).doc

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一、电力设备热点温度在线监控预警系统
1、1系统概述
电力设备热点在线监测及预警系统，是专门为保障发电厂和变电站的高压电力设备（如高压开关柜或刀闸柜）安全运行设计的。当这些关键设备使用时间过长、过载、绝缘老化或接触不良时，均会产生局部过热现象，通过实时监测设备内多点的温度，就能预测可能发生的故障，有效防止事故的发生。
Pre-E报警系统采用迅捷光电为满足工业测温需求而发明的核心技术---ECPF（EnergyConcentratedParallelFiltering）。该系统的开发研制均在现场环境中经多次反复试验、攻关才得以完善，避免了高压开关柜内强电磁干扰，完整安全地把数据传送至监视终端。因此，该系统是一种高可靠性的在线监控预警系统。
Pre-E系统拥有非常直观的计算机界面，可显示高压开关柜群模拟图、传感器所监测的实际位置、中间接头位置等参数。运行中关键热点一旦出现异常，计算机界面及音响同时发出报警信号。操作人员可通过查看计算机界面，迅速准确地判断出发生故障的实际位置，很大程度地提高了开电力高压设备运行的可靠性及技术管理水平。
为了与其它系统更好地连接，Pre-E系统采用标准通讯接口和通讯协议：RS－485、RS－232和ETHERNETIEEE802.3规范，支持IPX及TCP/IP协议，由于采用ETHERNET标准，系统可与管理网直接互连。

系统所能完成的功能与特点:
通过对电力设备实时温度监测,实现故障的早期预测，防患于未然。
当发生故障时，提供报警并准确确定故障点位置，指导检修工作。
所有传感头均并行连接，独立工作，便于施工和维护。
具有网络接口，可与厂内现有的管理网络相连，实现信息的共享和进一步的数据处理功能。
传感探测头体积小，精度高。
通讯接口标准化：RS－485、RS－232和ETHERNET。
温度传感器可经受ESD±500000V高压，工作温度为-55℃～+200℃，测量误差是0.5℃。
整个系统可工作在-30℃～+40℃可靠工作。
1、2光纤传感介绍及其优势

迅捷光电采用的是半导体吸收式光纤温度传感技术，该传感器使用GaAs半导体材料作为温度敏感元件。在实际工程中，当要检测的点温度发生变化，GaAs材料反射波长就会随之改变，通过检测波长的变化就可以计算出该点的温度，进而可以对被检测物体的安全状况做出判断。

同传统的电传感器相比，光纤传感器具有以下优势：
可以实现多路多点的温度监测，适合大规模温度点的监测；
测量精度和分辨率高；
传感量检测及传输均为光信号，不受电磁干扰及核辐射的影响；
环境适应性好，可长期用于高温、高湿及存在化学侵蚀等的恶劣环境；
重量轻，体积小，安装使用方便；
以光信号中心波长值表征被测量，不受光强波动及传输光纤弯曲损耗等影响；

1、3系统组成与说明
光纤式电力设备热点温度在线监控预警系统采用全数字化网络结构，提高了整个系统的抗干扰能力。系统组网时采用星型网状拓扑结构，通过温度在线监测分析仪将MIS系统与分布于电力设备内的传感器连接起来。每个通道可挂接18个独立工作的光纤温度传感器，易于安装维护与系统拓展。光纤材质传输与光纤传感器监测，现场完全无电保证系统能在恶劣环境下可靠运行。下图为报警系统简化结构图：
高压开关柜

温度在线监测分析仪

监控室
与MIS系统相连

高压电力设备热点温度在线监控预警系统包括以下相互关联的子系统：

1）传感器与传输系统
该系统运用先进的光纤传感技术，通过光纤传感器，将待测处的温度信号转变成易于记录及再处理的光信号，从而可以直接通过光缆进行远距离低损耗传输。

2）数据采集系统
光纤传感器所产生的光信号经远程传输到达在线监控分析仪，该分析仪能直接进行数字量识别并还原为温度量，计算出来的数据可以在计算机终端上显示、保存、绘图处理或直接进入监测数据库。

3）监测数据管理软件系统
该系统的目的是根据各监测项目的特点，使各种不同类型的数据通过恰当的组织被有效地储存起来。在保证必要信息储存的前提下，尽量减少数据冗余度。该管理系统能方便地从数据量系统中获取数据，同时数据可以被不同用户方便地调用。

4）光纤传感器主要性能指标
测温范围：-20～180℃
温度分辨率：0.5℃
精度：±1℃
响应时间：<1S
光缆传输距离：<20km
温度传感器可经受ESD±500000V高压，全天候工作。
使用寿命：150000小时（大于15年）

5）温度在线监测分析仪的主要技术指标
通道数：1~32
每通道最大布设传感器数量：18
工作电源：220VAC
环境温度：0℃～40℃
测试时间：<1S

二、变电站电力设