通过内置光纤传感器,智能监控电力电缆可以实时监控温度、湿度和局部放电数据,为电力系统的运行提供有力保障。以下是相关技术和应用的详细介绍:
技术原理
光纤传感器:利用光纤的物理特性,如光的反射、折射和散射,将被测物理量(如温度、湿度、压力等)转化为光信号的变化,从而实现被测物理量的测量。在电力电缆监测中,光纤传感器具有抗电磁干扰、耐高压、高精度、长距离传输等优点。
布里渊光时域分析(BOTDA)技术:通过分析光纤中光的传播特性,实现光纤沿线温度、应力等参数的连续监测。该技术具有50公里的监测距离和1毫米的空间分辨率。
由监控系统组成
电缆温度监测:采用分布式光纤温度测量系统,可实现电缆沿线温度的连续监测,温度测量精度可达0.1℃,空间分辨率可达2米。通过在电缆表面铺设温度感应光纤,系统可实时显示各点的温度及其变化曲线,及时发现异常温度点。
局部放电监测:基于声电联合检测技术,利用特高频(UHF)、超声(AE)和高频电流(HFCT)传感器,检测电缆绝缘层中的局部放电信号。该系统能准确检测低至5pc的局部放电信号,及时预警潜在故障。
湿度监测:在电缆接头、电缆沟等关键部位安装湿度传感器,实时监测环境湿度,防止湿度引起的绝缘性能下降。
应用优势
实时监控和预警:系统可实时采集和分析电缆运行数据,及时发现异常情况,发出预警信号,有效防止故障发生。
提高运维效率:通过远程监控和数据分析,运维人员可快速定位故障点,减少现场检查工作量,提高运维效率。
延长电缆寿命:通过对电缆运行状态的实时监测和分析,及时发现和处理潜在问题,有助于延长电缆的使用寿命。
实际应用案例
智能电缆在线监测运行维护管理系统:山东海冠电力集团开发的系统集成了电缆温度监测、局部放电监测、护套环流监测和故障定位功能,通过海量数据集成分析和人工智能算法评价电缆运行状态,提供运行维护决策支持。
基于分布式光纤传感技术的解决方案:BOTDA技术系统已应用于多个电力项目,实现长距离、高分辨率的连续空间感知和多参数同步监测。
通过内置光纤传感器,智能监控电力电缆技术实现了对电缆运行状态的实时监控,为电力系统的稳定运行提供了强有力的技术支持。