高压电气柜光纤测温
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高压电气柜光纤测温

2021年06月15日


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电气柜是常见的电能分配设备,其内部安装有大量的电气元件。电器元件工作过程中会产生大量的热,如果不及时散热可能导致设备损毁。使电力系统的安全运行,对高压设备的热故障诊断受到普遍重视。对于高压设备回路连接结构,例如高压开关,其触头接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高,产生发热现象,此发热现象会引起绝续老化甚至击穿,从而引发短路,形成重大事故,造成更大经济损失。但是,现有技术中,在运行情况下,高压设备回路连接结构的异常发热情况不能被及时检测到,影响电力系统运行的的安全可靠性。


一般的,电气柜内的变压器等设备的接线端子均设置有温度监测装置。由于电气柜内的变压器等元件的电压及电流较高,其会对温度监测装置产生电磁干扰,使温度的监测不够准确。


变压器是重要的电器设备,在设备长期运行过程中,变压器内连杆、固定件、线圈 和铁芯等部位因电阻、漏磁等因素影响而发热,这种发热进而会引起油温的升高,导致变压 器绝缘油分解,影响油质量量,增加变压器内压力,降低绝缘油的绝缘性能,引起变压器爆 炸烧毁,造成事故和大面积停电。变压器正常工作状态下,绝缘油的温度在105℃以内,线圈 绕组温度在140℃以内,局部轻度过热170至200℃,局部重度过热300至400℃,部分连杆和 固定件温度可达700至1000℃。通常,油温、绕组温度与环境、负载情况有关。


过去,由于变压器内高绝缘要求和内部的高电磁干扰,这些发热部位的温度无法 监测,只能够监测到整体的油温,或者分析绝缘油分解为成分气体的含量来判断油温等,无 法判断确切点的温度,从而无从判断过热的原因,也无法判断局部过热重要和非重要性,所 以无法提前预测到事故隐患,也不能对变压器的结构设计给出合理的建设性的意见。


变电站的高压开关柜是重要的电器设备。35kV高压开关柜作为电力系统应用数量 较多的导流设备,在设备长期运行过程中,其中元器件因氧化、灰尘、松动、过负荷、接触不良等原因都会引起发热,发热部位容易造成安全隐患。开关柜中的触点和母线排连接处等 部位因老化或接触电阻过大而发热,而这些发热部位的温度无法监测,由此最终导致火灾 事故。高压设备刀闸等部位的连接是否紧密,开关表面是否氧化腐蚀、紧固螺栓是否松动等 问题都无法在运行时发现,而这些都是造成高压设备过热甚至出现严重事故的诱因,如何通过对温度的在线监测来避免事故的发生就成为目前的主要问题。通过监测开关柜内触点温度的运行情况,可有效防止开关柜的火灾发生。目前采用日常人工巡视和红外测温,但由 于开关柜为封闭式结构,内狭小,人工巡检柜内就成为盲区,红外测温必须与待测物体保持 一定距离,且受环境影响较大,测量误差较大。因此实现温度在线监测是保证高压开关柜安全运行的重要手段。


荧光光纤测温技术可以解决长期以来困扰相关行业在高电压、电磁干扰和化学腐蚀等特殊工业环境下的温度监测技术难题,在上述特殊工业环境下的过程控制、安全监控、提高能源效 率和设备使用生产效率,提供了全新的理念和技术手段。荧光式光纤温度传感器可广泛应用于高压电气设备监控(如发电机、变压器、开关柜、互感器等)、工业微波(如食品加工、硫化工艺、微波消解/萃取仪、消毒/干燥设备等)、磁医疗设备(如核磁设备、肿瘤热疗仪等)、石油化工/煤炭等防爆工业环境、航空/舰船/高端科研等具有高电压、电磁干扰环境,以及高可靠、高稳定性、高精度的特殊温度监测和监控领域。

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