行业应用|砷化镓光纤温度传感器在高电压强电磁环境中应用的必要性(上)
2024-07-20
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引言

  在现代工业中,设备工作温度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、最为经济的手段,对设备的安全运行具有重大意义


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随着光纤传感器技术的发展和应用,基于砷化镓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,特别是在高电压强磁场电力系统等领域。能够覆盖传统温度传感器难以触及的监测盲区,具有更广阔的应用前景。


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测温是设备状态监测的重要一环

  在智能电网的今天,电力设施的综合监控系统以智能控制为核心,通过物联网技术的集成应用,实现电网环境的全天候状态监视和智能控制。以网络通信为核心,完成站端视频、环境数据以及安全防范等数据的采集和监控。提供高度稳定可靠的监控信息资源。节省综合监控运行管理费用,达到短期投资长期受益的目的。确保提高监测环境管理工作效率并提供安全舒适的工作环境。系统软/硬件均采用模块化结构设计,适应发展需要,做到具有可扩展性、可变性,适应环境的变化和工作性质的多样化。

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电力设备测温的必要性和意义

  在电力配电系统中,通过监测温度变化来监控高压变送电设备的运行状况是必要的。电力系统的一次电气设备由断路器、变压器、IGBT、电缆、母线、开关柜等组成,它们之间由母线、引线、电缆连接。电流流过产生热量,因此几乎所有电气故障都会导致故障点温度变化。例如,发电厂中电缆接头、中间连接处、高压电缆局部放电、高压开关柜动静触头及低压电气连接处过热,是大型事故的征兆,也是电厂事故多发的重灾区。

  光纤测温技术的发展使得光纤测温系统在电力系统中逐渐被认可,具有绝缘耐压性能和稳定工作特点,能够实现定位测温,缩短测温周期。砷化镓光纤温度传感器采用全光纤感温和信号传输,不存在电磁干扰和定期维护问题,可以长期免维护可靠运行,完全符合电力系统无人值守的需求。温度监测系统通过实时在线监测和数据分析,掌握设备运行状况,及时发现隐患和故障,防止事故发生,提高检修效率,降低检修和管理成本。

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  通过在线实时温度检测对断路器、变压器、IGBT、电缆、母线、开关柜等电气设备及其连接部位进行监控,可以实现灾前报警,确保设备安全运行。特别是高压开关柜,GIS,内部触头接触不良、插接偏心等原因导致的过热可能引发设备损坏。通过连续监测温度,实现早期报警,并提供详尽的故障分析数据,确保高压开关柜的安全运行。

  同时,电力电缆的实时温度监测可以提前发出故障预警,防止火灾发生;母线、电缆在不同负载和环境温度下的发热状态监测可以积累历史数据,进行载流量限度分析,提高设备利用率和经济效益。老化监测能够及时发现局部过热点,通过降温措施延缓老化速度,预防火灾。

  发电厂和大型冶金企业的电缆沟防火及火情监测可以提前预警,防止因电缆故障引发的大面积火灾事故。此外,对配电终端的温度监测与报警也至关重要,高压断路器、IGBT、电抗器、母线等设备在运行过程中可能出现的异常温升需要及时发现,以防止因接触不良、螺丝松动等原因引发的恶性停电事故。