光纤温度传感器在电力系统中的应用现状综述
详细剖析光纤温度传感器的工作原理和应用场景
详细剖析光纤温度传感器的工作原理和应用场景温度是度量物体冷热程度的物理量,许多物理现象和化学过程都是在一定温度下进行,人们的日常生活也和温度密切相关。
随着科学技术的迅猛发展,对温度的测量也提出了更多更高的要求。
以电信号为工作基础的传统的光纤温度传感器特点光纤测温传感器测量温度的方法光纤传感器的基本原理几种光纤温度传感器的原理基于布里渊散射的分布式光纤传感技术基于布里渊光频域分析(BOFDA)技术的分布式光纤传感器光纤温度传感器的应用光纤温度传感自问世以来, 主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域,并已取得了大量可靠的应用实绩。
1、光纤温度传感器在电力系统有着重要的应用,电力电缆的表面温度及电缆密集区域的温度监测监控; 高压配电装置内易发热部位的监测; 发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警系统; 各种大、中型发电机、变压器、电动机的温度分布测量、热动保护以及故障诊断; 火力发电厂的加热系统、蒸汽管道、输油管道的温度和故障点检测; 地热电站和户内封闭式变电站的设备温度监测等等。
2、光纤温度传感特别是光纤光栅温度传感器很容易埋入材料中对其内部的温度进行高分辨率和大范围地测量, 因而被广泛的应用于建筑、桥梁上。
美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家早就开展了桥梁安全监测的研究, 并在主要大桥上都安装了桥梁安全监测预警系统, 用来监测桥梁的应变、温度加速度、位移等关键安全指标。
1999 年夏, 美国新墨西哥Las Cruces 10 号州际高速公路的一座钢结构桥梁上安装了120 个光纤光栅温度传感器,创造了单座桥梁上使用该类传感器最多的记录。
3、航空航天业是一个使用传感器密集的地方,一架飞行器为了监测压力、温度、振动、燃料液位、起落架状态、机翼和方向舵的位置等, 所需要使用的传感器超过100 个, 因此传感器的尺寸和重量变得非常重要。
光纤传感器从尺寸小和重量轻的优点来讲, 几乎没有其他传感器可以与之相比。
光纤温度传感器在电力系统中的应用
光纤温度传感器在电力系统中的应用电力系统是一个复杂的工程系统,需要对其进行实时监测和管理,以确保其安全稳定运行。
而温度是电力系统中一个重要的参数,对其进行准确的测量和监测可以有效地预防和避免电力系统中的故障和事故。
而光纤温度传感器作为一种高精度的温度测量设备,已被广泛应用于电力系统中。
光纤温度传感器是一种基于光纤传感技术的温度测量设备。
它通过光纤的材料特性和温度的热学特性来实现温度的测量。
光纤温度传感器的原理是利用光纤的材料特性,将光波从光纤中传输,当光纤受到温度变化时,光波的传输速度也会发生变化,通过测量光波传输的速度变化,即可计算出温度的变化。
光纤温度传感器在电力系统中的应用主要有以下几个方面:1.变电站温度监测变电站是电力系统中最重要的环节之一,其中的各种设备需要在严格的温度范围内工作。
如果温度过高或过低,将会影响设备的正常工作,甚至导致设备的故障和事故。
因此,在变电站中安装光纤温度传感器可以实时监测各种设备的温度变化,及时发现并处理温度异常情况,保证设备的正常运行。
2.发电机温度监测发电机是电力系统中最重要的设备之一,其工作稳定性和安全性对系统的运行起着至关重要的作用。
而发电机的温度变化会直接影响到其工作稳定性和安全性。
因此,在发电机中安装光纤温度传感器可以实时监测发电机的温度变化,及时发现并处理温度异常情况,保证发电机的正常运行。
3.电缆温度监测电缆是电力系统中贯穿各个环节的重要组成部分,起着输送电能的重要作用。
而电缆在工作过程中会受到温度的影响,如果温度过高或过低,将会影响电缆的正常运行。
因此,在电缆中安装光纤温度传感器可以实时监测电缆的温度变化,及时发现并处理温度异常情况,保证电缆的正常运行。
4.输电线路温度监测输电线路是电力系统中输送电能的重要组成部分,其工作稳定性和安全性对系统的运行起着至关重要的作用。
而输电线路在工作过程中会受到温度的影响,如果温度过高或过低,将会影响输电线路的正常运行。
光纤温度传感器简介
光纤温度传感器摘要:本文分析了光纤温度传感器在温度探测中的优势,分别介绍了分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器的工作原理,最后综述了光纤温度感器在现代工业及生活的应用。
关键字:光纤传感温度应用1引言在科研和生产中,有很多温度测量问题,传统的温度传感器有热电偶,热电阻温度传感器,热敏电阻温度传感器,半导体温度传感器等等。
光纤温度传感器是20世纪70年代发展起来的一种新型传感器。
与传统的温度传感器相比,它具有灵敏度高,体积小,质量轻,易弯曲,不产生电磁干扰,不受电磁干扰,抗腐蚀性好等等优点,特别适用于易燃,易爆,空间狭窄和具有腐蚀性强的气体,液体以及射线污染等苛刻环境下的温度检测。
2光纤温度传感器分类光纤温度传感器按照调制机理可分为相位调制,振幅调制,偏振态调制;按工作原理分,光纤温度传感器可分为功能性和传输型两种。
功能型温度传感器中光纤作为传感器的同时也是光信号的载体,而传输型温度传感器中光纤则只传输光信号。
传光型与传感型相比,虽然灵敏度稍差,但可靠性高,实用的传感器大多是这种类型。
目前主要的光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤荧光温度传感器、干涉型光纤温度传感器等。
2.1光纤光栅温度传感器光纤光栅温度传感器是利用光纤材料的光敏性在光纤纤芯形成的空间相位光栅来进行测温的。
光纤光栅以波长为编码,具有传统传感器不可比拟的优势,近年来光纤光栅成为发展最为迅速,最具代表性的光纤无源器件之一,已广泛用于建筑、航天、石油化工、电力行业等。
光纤光栅温度传感器主要有Bragg光纤光栅温度传感器和长周期光纤光栅传感器。
Bragg光纤光栅是指单模掺锗光纤经紫外光照射成栅技术而形成的全新光纤型Bragg光栅,成栅后的光纤纤芯折射率呈现周期性分布条纹并产生Bragg 光栅效应,其基本光学特性就是以共振波长为中心的窄带光学滤波器,满足如下光学方程:=2nA式中:为Bragg波长,A为光栅周期,n为光纤模式的有效折射率。
光纤传感技术在电力系统中的应用
光纤传感技术在电力系统中的应用随着科技的不断进步,光纤传感技术在电力系统中的应用越来越广泛。
光纤传感技术是一种基于光学原理的传感技术,通过利用光纤的特殊性能,实现对电力系统中各种参数的高精度、实时监测和测量。
本文将重点探讨光纤传感技术在电力系统中的应用,并分析其优势和挑战。
一、光纤传感技术在电力系统监测中的应用1. 光纤温度传感技术光纤温度传感技术可以通过测量光纤的光学信号变化来实现对电力系统中的温度进行实时监测。
在电力系统中,温度是一个重要的参数,对电力设备的正常运行和安全性具有重要影响。
光纤温度传感技术可以实现对电力设备的温度分布进行全面、高精度的监测,提前发现温度异常,预防设备故障和事故的发生。
2. 光纤应力传感技术光纤应力传感技术可以通过测量光纤的应变变化来实现对电力系统中的应力进行监测。
在电力系统中,应力是一个重要的参数,对电力设备的结构安全和稳定性具有重要影响。
光纤应力传感技术可以实现对电力设备的应力分布进行实时监测,提供准确的应力数据,为电力设备的设计和运行提供重要参考。
3. 光纤振动传感技术光纤振动传感技术可以通过测量光纤的振动变化来实现对电力系统中的振动进行监测。
在电力系统中,振动是一个重要的参数,对电力设备的安全和可靠运行具有重要影响。
光纤振动传感技术可以实现对电力设备的振动情况进行实时监测,提供准确的振动数据,帮助预防设备的损坏和故障。
二、光纤传感技术的优势和挑战光纤传感技术在电力系统中的应用具有以下优势:1. 高精度:光纤传感技术可以实现对电力系统中各种参数的高精度测量,提供准确的数据支持。
2. 实时监测:光纤传感技术可以实时监测电力系统中各种参数的变化,及时发现异常情况,提供预警和故障诊断。
3. 多参数监测:光纤传感技术可以同时监测多个参数,如温度、应力、振动等,提供全面的监测和分析。
然而,光纤传感技术在电力系统中的应用还面临一些挑战:1. 成本:光纤传感技术的设备和安装成本较高,需要投入大量的资金和人力资源。
光纤温度传感器在电力系统中的应用现状综述
光纤温度传感器在电力系统中的应用现状综述一、本文概述随着科技的不断进步和工业的快速发展,电力系统对设备的安全性和运行效率要求越来越高。
其中,温度监控作为确保电力设备正常运行的重要手段,一直是研究的热点。
光纤温度传感器以其独特的优势,如高精度、快速响应、抗电磁干扰等,在电力系统中得到了广泛应用。
本文旨在对光纤温度传感器在电力系统中的应用现状进行综述,探讨其在实际运行中的效果与挑战,以期为相关研究和应用提供有益的参考。
文章首先介绍了光纤温度传感器的基本原理和类型,然后重点分析了其在电力系统中的几个主要应用领域,包括变压器温度监测、电缆温度监控、发电机和电动机的温度检测等。
接着,文章通过案例分析和数据统计,详细阐述了光纤温度传感器在这些领域的具体应用情况,以及取得的成效。
文章还讨论了光纤温度传感器在应用中遇到的主要问题和挑战,如成本、安装和维护的困难等,并提出了相应的解决方案和改进建议。
通过本文的综述,读者可以全面了解光纤温度传感器在电力系统中的应用现状和发展趋势,为其在实际工程中的应用提供有益的参考和启示。
二、光纤温度传感器原理及分类光纤温度传感器利用光纤作为传感元件,通过测量光纤中光信号的变化来间接获取温度信息。
与传统的电学温度传感器相比,光纤温度传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、测量范围宽、精度高等优点,因此在电力系统中得到了广泛的应用。
光纤温度传感器的原理主要基于光纤中的光波传播特性随温度变化的规律。
光纤由纤芯和包层组成,光在光纤中传播时,会受到温度、压力等外部环境的影响,导致光波的传播特性(如光强、相位、偏振态等)发生变化。
光纤温度传感器通过测量这些光波传播特性的变化来反推温度的变化。
(1)分布式光纤温度传感器:这类传感器可以沿着光纤的长度连续测量温度分布,具有测量范围广、分辨率高等特点。
其原理通常基于光纤中的拉曼散射或布里渊散射效应,通过测量散射光的强度或频率变化来推算温度分布。
(2)点式光纤温度传感器:这类传感器通常用于测量特定点的温度,具有较高的测量精度和稳定性。
试论光纤传感器在电力新能源中的应用
试论光纤传感器在电力新能源中的应用光纤传感技术是一种基于光学原理的传感技术,通过光纤的传输和反射来实现对物理量的测量和探测。
近年来,随着新能源的发展和电力系统的变革,光纤传感技术在电力新能源领域中的应用也得到了越来越多的关注和重视。
本文将从光纤传感技术的原理、电力新能源的现状以及光纤传感技术在电力新能源中的应用等方面进行论述。
一、光纤传感技术的原理光纤传感技术是利用光纤的传输特性和光的特性来实现对物理量的测量和探测的一种技术。
光纤传感技术主要包括光纤光栅传感技术、光纤拉曼散射技术、光纤布里-珀罗干涉技术等多种技术。
光纤光栅传感技术是目前应用最为广泛的一种技术,它利用周期性的光折射现象来实现对物理量的测量。
光纤传感技术具有抗干扰能力强、测量范围广、体积小、重量轻、易于集成和实时监测等优点,因此在电力新能源领域中有着广阔的应用前景。
二、电力新能源的现状电力新能源是指以太阳能、风能、水能、地热能等自然能源为主要能源的电力发电方式。
随着环境保护意识的增强和可再生能源产业的快速发展,电力新能源在能源领域中的地位越来越重要。
目前,我国的电力新能源发电规模不断扩大,太阳能光伏发电和风力发电已成为我国发展最快的领域之一。
电力新能源发电存在着不稳定性和不可控制性的问题,如何提高电力新能源的可靠性和稳定性成为当前亟待解决的问题。
1. 光纤传感技术在光伏发电中的应用光伏发电是指利用光电效应将光能转化为电能的一种发电方式。
光伏发电系统在运行过程中会受到温度、湿度、光照强度等环境因素的影响,而光纤传感技术可以实时监测这些环境因素的变化情况,为光伏发电系统的运行提供及时准确的数据支持,从而提高光伏发电系统的性能和效率。
四、光纤传感技术在电力新能源中的发展趋势随着电力新能源产业的不断发展和光纤传感技术的不断进步,光纤传感技术在电力新能源领域的应用前景将会更加广阔。
未来,光纤传感技术将会进一步完善和优化,大幅降低成本,提高测量精度和灵敏度,同时将会逐步扩大应用范围,实现对多种物理量的测量和探测,从而为电力新能源领域提供更为全面和有效的技术支持。
光纤传感技术在电力系统中的应用
光纤传感技术在电力系统中的应用光纤传感技术是一种新型的传感技术,它的原理是利用光学测量的手段对物理量进行检测,广泛应用于电力系统领域。
电力系统可以说是国民经济中最重要的一环,而光纤传感技术在电力系统中的应用,不仅可以提高电力系统的安全性和可靠性,还可以提高电力系统的效率和节能效果。
下面,我们将就光纤传感技术在电力系统中的应用进行更深入的探讨。
一、光纤传感技术在电力监测中的应用电力系统的移动性和全方位受到了广泛的关注,因为这些特性使得电力系统非常容易受到外界环境影响和损伤。
而光纤传感技术的应用可以有效地维护电力系统,同时监测电力系统的状态和水平。
在监测电力系统时,光纤传感技术可用于对电力线周围环境温度、电磁场强度、开关接头温度等物理量进行感应测量,以提高电力系统的可靠性和安全性。
二、光纤传感技术在强电场检测中的应用电力系统中强电场的检测也是一项非常关键的技术,因为强电场的误差和事故会直接影响电力系统的效率和安全性。
利用光纤传感技术可以在发生强电场时立即检测到其信号,并在第一时间组织防护措施,保护电力系统。
同时,传感器中的光纤探头能够实时监测电力系统中存在的局部问题,以减少损失。
三、光纤传感技术在电力接头检测中的应用电力系统中的接头应该说是最容易损毁的地方,因为接头需要频繁进行拆卸和连接,所以它们的质量和状态对整个电力系统来讲非常重要。
而利用光纤传感技术对电力接头进行监测,可以帮助我们及时了解其状况,确保电力系统的运行顺畅和清洁。
四、光纤传感技术在电力耐压试验中的应用在电力设备上进行耐压试验是一项非常重要的工作,它能够有效地发现设备的缺陷,提高整个电力系统的可靠性。
而利用光纤传感技术在耐压试验中发现缺陷,并通过控制绝缘材料和装置条件减少损害,可以提高整个电力系统的效率和安全性。
总之,光纤传感技术的应用对电力系统的确保运行是有很大帮助的,借助光纤传感技术的手段,在电力系统的安全检测、负荷调度和调峰等管理工程活动中,能够为完善电力系统安全控制体系,提高电力系统的质量和可靠性提供极大的帮助。
分布式光纤传感器在电力系统中的应用
分布式光纤传感器在电力系统中的应用随着电力系统的不断发展和智能化的推进,传感器技术作为电力系统中的重要组成部分,发挥着越来越关键的作用。
其中,分布式光纤传感器作为一种新型的传感器技术,具有很大的潜力和广阔的应用前景。
本文将重点介绍分布式光纤传感器在电力系统中的应用。
分布式光纤传感器在电力系统中可以用于实时监测电力设备的温度。
在电力输电过程中,电力设备的温度是一个关键参数,过高的温度可能导致设备的损坏甚至发生火灾。
传统的温度监测方法往往需要安装多个传感器,而分布式光纤传感器可以通过在电力设备周围布设光纤,实现对温度的全方位、实时的监测。
通过分析光纤中的光信号的变化,可以准确地判断电力设备是否存在温度异常情况,并及时采取措施进行处理,确保电力系统的安全运行。
分布式光纤传感器还可以用于检测电力设备的振动。
在电力系统中,电力设备的振动情况是一个重要的指标,可以反映设备的运行状态和健康状况。
传统的振动监测方法往往需要安装多个振动传感器,而分布式光纤传感器可以通过测量光纤中的光信号的强度和相位变化,实现对电力设备振动的监测。
通过对振动信号的分析,可以及时判断设备是否存在异常振动,从而提前采取措施进行维修或更换,避免设备故障和事故的发生。
分布式光纤传感器在电力系统中还可以用于检测电力设备周围的湿度和气体浓度。
湿度和气体浓度是影响电力设备运行和绝缘性能的重要因素。
传统的湿度和气体浓度监测方法往往需要安装多个传感器,而分布式光纤传感器可以通过在电力设备周围布设光纤,实现对湿度和气体浓度的实时监测。
通过分析光纤中的光信号的变化,可以准确地判断电力设备周围的湿度和气体浓度是否超过了安全范围,并及时采取措施进行处理,避免设备的故障和事故的发生。
分布式光纤传感器还可以用于电力系统中的故障检测和定位。
在电力系统中,故障的检测和定位是非常重要的,可以帮助运维人员及时判断故障位置并采取措施进行修复。
传统的故障检测和定位方法往往需要安装多个传感器,而分布式光纤传感器可以通过在电力系统中布设光纤,实现对电力设备的全方位、实时的故障检测和定位。
光纤传感器在电力系统中的应用
光纤传感器是近年发展起来的基因快速检测新技术,可用于各种毒素检测,抗原抗体相互作用检测等,是生物物理技术发展的一个重要领域。
近年来,传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。
在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。
光纤具有很多优异的性能,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用,解决了许多行业多年来一直存在的技术难题,具有很大的市场需求。
相关数据显示,从2012年到2017年间,全球光纤传感器(包括点分式和分布式)消费值的平均年增幅高达20.3%,其年消费值将从2012年的15.8亿美元增长至2017年的39.8亿美元。
在光纤传感器快速普及的背景下,我国多个行业也开始广泛应用光纤传感器,使得这一产品具有极大的市场发展空间。
在石油和天然气、航天航空、生物医学中将被大量应用。
此外,光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。
主要作为城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。
电力系统也有光纤传感器的用武之地,对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。
可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点温度,定位精度可达米的量级,测量精度可达1度的水平,非常适用大范围交点测温的应用场合。
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分布式光纤传感器在电力系统中的应用
分布式光纤传感器在电力系统中的应用随着电力系统的发展和智能化水平的提高,分布式光纤传感技术在电力系统中的应用也日益广泛。
分布式光纤传感器是一种能够实时监测电力系统运行状态的新型传感器技术,通过光纤传感器的布置和信号处理系统的分析,可以对电力设备的温度、应变、振动等参数进行实时监测,从而实现电力系统的安全运行和智能管理。
分布式光纤传感器在电力系统中的应用可以实现对电力设备温度的在线监测。
在电力系统中,电气设备的温度是影响设备正常运行的重要因素之一。
传统的温度监测方法往往需要安装多个温度传感器来进行测量,而分布式光纤传感器可以通过将光纤布置在电力设备附近,通过测量光纤中的光信号的衰减程度,从而实时获取设备的温度信息。
这种方式不仅可以减少传感器的数量和安装工作量,还可以实现对设备温度的连续监测,提高了监测的准确性和可靠性。
分布式光纤传感器还可以实现对电力设备应变的在线监测。
在电力系统中,电气设备的应变情况也是需要实时监测的重要参数之一。
传统的应变监测方法主要采用电阻应变片等传感器来进行测量,但这种方法存在安装困难和测量范围有限等问题。
而分布式光纤传感器可以通过将光纤布置在设备上,通过测量光纤中的光信号的弯曲程度,从而实时获取设备的应变信息。
这种方式不仅可以实现对设备应变的精确测量,还可以实现对应变的连续监测,为设备的安全运行提供了良好的保障。
分布式光纤传感器还可以实现对电力设备振动的在线监测。
在电力系统中,电气设备的振动情况是反映设备运行状态和可靠性的重要指标之一。
传统的振动监测方法主要采用加速度传感器等设备来进行测量,但这种方法存在设备数量多、安装复杂等问题。
而分布式光纤传感器可以通过将光纤布置在设备上,通过测量光纤中光信号的散射强度变化,从而实时获取设备的振动信息。
这种方式不仅可以实现对设备振动的高精度测量,而且可以实现对振动的连续监测,为设备的故障预警和维护提供了重要参考。
分布式光纤传感器在电力系统中的应用具有广阔的发展前景。
(完整word版)光纤温度传感器的研究与应用
光纤温度传感器的研究与应用宋晓斌2011094141摘要: 分析了光纤温度传感器在温度探测中的优势,综述了光纤温度传感器的发展现状和应用。
分别介绍了分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器的工作原理和研究现状,详细介绍了各种传感器的特点及各自的研究方向。
关键词:光纤传感器温度研究现状应用Development and application of optical fiber temperature sensorSongXiao-binAbstract:The specific advantage of optical fiber temperature sensors in detecting temperature is analyzed。
De-velopment status and application of optical fiber temperature sensors are broadly discussed.The operating principle and Development status of several typical optical fiber temperature sensors based on distributed,Bragg grating,interference,fluorescence and bending loss,respectively,are introduced.The characteristic andthe future of the typical optical fiber temperature sensors are analyzed detailedly.Key words: optical fiber sensor;temperature;development;application1 引言在科研和生产中,有很多温度测量问题。
详细剖析光纤温度传感器的工作原理和应用场景
详细剖析光纤温度传感器的工作原理和应用场景
光纤温度传感器是利用光纤光纤作为传感元件,通过光纤的光学特性来测量温度变化的一种传感器。
光纤温度传感器的工作原理:
光纤温度传感器一般由两根或多根光纤组成,在其中一根光纤中注入一定量的光信号,另一根光纤则作为传感器测量信号的接收端。
光信号在进入传感光纤前会经过一个特殊的光纤中心,该中心根据温度变化会发生膨胀和压缩。
当外部温度变化时,会引起传感光纤的长度发生微小的变化,进而影响光信号的传输时间和强度。
接收端通过测量光信号的传输时间和强度变化来间接测量温度。
光纤温度传感器的应用场景:
1. 工业领域:光纤温度传感器可以应用于高温环境下的温度测量,例如炼油、钢铁制造、玻璃制造等工艺过程中的温度监测。
2. 环境监测:光纤温度传感器可以用于地下水温度的监测,可以帮助提供地下水温度的信息,用于环境保护和地热能的开发利用。
3. 电力系统:光纤温度传感器可以测量电缆、变压器等电力设备的温度,及时发现异常情况,以保障电力系统的安全运行。
4. 医疗领域:光纤温度传感器可以测量人体内部的温度变化,用于监测患者的体温,可以应用于体温监护仪、手术中的温度监测等场景中。
5. 空调系统:光纤温度传感器可以测量室内、室外的温度变化,用于空调系统的控制和自动调节,提高能源利用效率。
总之,光纤温度传感器凭借其高灵敏度、快速响应、耐高温、抗电磁干扰等特点,在工业、环境、医疗等领域中有着广泛的应用前景。
光纤传感技术在电力系统中的应用研究
光纤传感技术在电力系统中的应用研究一、引言随着电力系统的不断发展和更新,对于电力系统的运行状态监测和保护变得越来越重要。
传统的电力系统监测技术存在着许多限制,如传感器数量有限、布线困难等。
而光纤传感技术的出现为电力系统的监测和保护带来了新的可能性。
本文将探讨光纤传感技术在电力系统中的应用研究,并深入分析其优势和挑战。
二、光纤传感技术概述光纤传感技术利用光纤作为传感器,借助光学原理对环境参数进行测量和检测。
与传统电气传感器相比,光纤传感技术具有许多优势,如高精度、抗电磁干扰、远距离传输等。
在电力系统中,光纤传感技术可用于温度监测、压力监测、磁场监测等多个方面。
三、光纤传感技术在电力系统温度监测中的应用研究1. 温度对电力设备的影响温度是电力设备正常运行的重要指标,过高或过低的温度都会对设备的稳定性产生负面影响。
传统的温度监测方法往往只能测量部分关键点的温度,而无法全面了解设备的热分布情况。
光纤传感技术在温度监测中的应用可有效解决这一问题。
2. 光纤传感技术在温度监测中的优势利用光纤传感技术进行温度监测可以实现对设备各个位置的温度进行实时监测,无需额外的传感器布线。
光纤传感技术具有高精度、快速响应的特点,能够提供准确的温度数据,为电力系统的安全运行提供重要依据。
3. 光纤传感技术在电力系统温度监测中的应用实例以火电厂锅炉为例,利用光纤传感技术可以实时监测锅炉内部各部位的温度。
通过对锅炉的温度变化进行分析与比对,可以及时发现温度异常情况,预防事故的发生。
这在过去传统的温度监测方法下是难以实现的。
四、光纤传感技术在电力系统压力监测中的应用研究1. 压力对电力设备的影响压力是电力设备正常运行的重要指标,过高或过低的压力都会对设备的稳定性产生负面影响。
传统的压力监测方法往往只能测量部分关键点的压力,难以全面了解设备的压力分布情况。
光纤传感技术在压力监测中的应用可有效解决这一问题。
2. 光纤传感技术在压力监测中的优势光纤传感技术可以实现对电力设备各位置的压力进行实时监测,无需额外的传感器布线。
研究光纤温度传感器的现状及发展
研究光纤温度传感器的现状及发展自20世纪70年代以来,光纤测温就已成为检测温度的最先进的技术,由于其不易受电磁干扰的优点,普遍应用于检测温度的工作当中。
并且光纤测温技术操作起来非常简便,与高科技产品都很匹配,如计算机等电子设施,再加上光纤不仅传输性能强,而且还具有抗辐射的特性,因此被广泛使用在各种环境的作业中。
国外很多发达国家已十分青睐此项技术,逐渐地用其取代传统的检测温度的技术,光纤技术得到了广泛应用。
1 不同光纤温度传感器的原理和研究现状按照工作原理,光纤温度传感器的类别分为功能型和传导型两种。
其中功能型传感器是指,温度检测是依据,光纤会跟随温度改变的特点进行的传感器;而传导型温度传感器的工作原理是,在对温度检测时,光只是起到信号指示的功能,通过光的指示可以躲避复杂环境下的温度测试,此类传感器系统较为复杂。
下面就详细介绍两种光纤温度传感器。
1.1 分布式光纤温度传感器分布式光纤温度传感器,通常用在检测空间温度分布的系统,其原理最早于1981年提出,后随着科学家的实验研究,最终研制出了此项技术。
这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究,分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。
在瑞利散射(OTDR)和布里渊散射(OTDR)的研究已取得了很大的进展,因此未来的传感器研究热点,将放在对基于喇曼散射(OTDR)的新分布式光纤传感器的研究上。
最近,土耳其Gunes Yilmaz开发出了一种分布式光纤温度传感器,此传感器的温度分辨率是1℃,空间分辨率是1.23m。
在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究,例如,中国计量大学1997年发明出煤矿温度检测的传感器系统,其检测温度为-49℃~150℃,温度分辨率为0.1℃。
1.2 光纤荧光温度传感器当前最热门的研究,就是针对光纤荧光温度传感器,其是利用荧光的材料会发光的特性,来检测发光区域的温度。
这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时,就会出现发光的情况,发射出的光参数和温度是有着必然联系的,因此可以通过检测荧光强度来测试温度。
光纤传感技术在智能电力系统中的应用研究
光纤传感技术在智能电力系统中的应用研究智能电力系统作为现代电力系统中的重要组成部分,致力于提高电力系统的运行效率、可靠性和安全性。
光纤传感技术作为一种先进的测量技术,已经在智能电力系统中得到广泛应用。
本文将对光纤传感技术在智能电力系统中的应用进行研究和讨论。
光纤传感技术是利用光纤作为传感元件中的传感器,通过测量光的改变来获取环境参数的一种技术。
在智能电力系统中,光纤传感技术可以应用于电力设备状态监测、电力线路温度监测、电力设备故障检测等方面。
首先,光纤传感技术可以用于电力设备的状态监测。
传统的电力设备状态监测通常依赖于传感器的布设和数据采集系统的建立。
而光纤传感技术可以通过在光纤中加入传感元件,实现对电力设备状态的实时监测。
例如,在变压器中安装光纤传感器,可以通过光纤传感器感知变压器的温度、湿度、振动等参数,及时发现变压器的异常情况,避免设备故障或事故的发生。
此外,光纤传感技术还可以实现对电力设备的局部放电监测,通过监测光纤中的光强变化来判断电力设备是否存在放电问题,提前预警,保障设备的安全运行。
其次,光纤传感技术在电力线路温度监测方面也发挥着重要作用。
电力线路温度的高低直接影响着电力系统的安全运行和寿命。
传统的温度监测方法往往存在安装不方便、成本高昂等问题,而光纤传感技术则可以通过将光纤绞合在输电线路上,实现对线路温度的实时监测。
光纤传感器可以通过光纤中的光信号的散射情况来判断温度变化,实现对线路温度的高精度测量。
此外,光纤传感技术还可以通过在光纤中加入多个传感元件,实现对多个位置的温度监测,从而全面了解电力线路的温度状态,为电力系统的运行提供参考。
另外,光纤传感技术还可以应用于电力设备故障检测。
电力设备故障的发生给电力系统带来了严重的影响,因此及时准确地检测电力设备故障是非常重要的。
光纤传感技术可以通过在光纤中加入敏感元件,实现对电力设备故障的实时检测。
例如,在变压器中安装光纤传感器,可以通过监测光纤中的光信号的散射情况来判断变压器是否存在内部故障,如绕组局部短路、缺陷放电等。
光纤传感器技术在电力设备智能监测中的应用研究
光纤传感器技术在电力设备智能监测中的应用研究引言:随着电力设备的不断发展和智能化的需求增加,传统的监测方法已经不能满足日益复杂的电力设备监测需求。
光纤传感器技术作为一种先进的监测技术,它的高精度、可靠性、抗电磁干扰和多参数测量等优点,被广泛应用于电力设备智能监测中。
本文将对光纤传感器技术在电力设备智能监测中的应用进行研究和探讨。
1. 光纤传感器技术简介1.1 光纤传感器的原理光纤传感器是利用光纤的光学性能和信号处理技术,实现对环境参数的非接触性和分布式实时监测的技术。
其原理是通过测量光纤上的一些光学信号的变化,来获取被测量的参数信息。
1.2 光纤传感器的优势光纤传感器具有高精度、高灵敏度、抗电磁干扰、可靠性高等优势。
同时,光纤传感器可实现多参数测量,能够满足电力设备多参数监测的需求。
1.3 光纤传感器在电力设备监测中的应用现状光纤传感器技术已经在电力设备监测中广泛应用,如电力变压器、电缆线路和发电机组等。
2. 光纤传感器技术在电力变压器监测中的应用2.1 变压器温度监测光纤传感器可通过测量光纤温度进行电力变压器的温度监测,能够实现实时监测和报警。
这对于保护变压器的安全运行和提高设备的可靠性至关重要。
2.2 变压器振动监测光纤传感器可将其布置在变压器上,通过测量变压器的振动情况,可以及时检测到变压器内部的故障状态,并进行预警和维修。
2.3 变压器局部放电监测光纤传感器可以通过监测变压器内的局部放电情况,判断变压器是否存在潜在的故障,从而实现对变压器的早期故障诊断和预警。
3. 光纤传感器技术在电力电缆监测中的应用3.1 电缆温度监测光纤传感器可以被安装在电缆中,测量电缆的温度分布。
通过实时监测电缆温度,可以解决过热问题,并提前预警潜在的故障。
3.2 电缆应力监测光纤传感器通过测量电缆综合应力,可以判断电缆是否存在过载和外力损伤等问题。
提前发现问题,能够及时采取措施进行维修和保护。
3.3 电缆湿度监测一个湿度传感器可以被安装在一台电缆内,而不是测量它的状态,并向操作员发送更改并获得警报。
光纤温度热点检测系统在高压电力设备中应用的现状与前景
光纤温度热点检测系统在高压电力设备中应用的现状与前景摘要:直接监测大电机/变压器/互感器绕组等高压设备的热点温度,对于提高设备的安全运行、延长设备绝缘寿命、即时判断设备的实际负荷能力以提高设备的经济效益等,都具有非常现实的意义。
而目前我国输变电及发电行业在这方面的实际应用几乎为零,突显了我国与发达国家在输变电装备领域的差距。
本文论述了目前国际上成熟运用荧光式光纤传感器,监测高压设备热点温度的发展现状,分析了国内推广运用这一新技术所面临的问题及目前现状,分析了应用的可行性、方法及前景。
大电机、变压器等高压电气设备,是发电和输变电系统的关键设备,它们的安全可靠性和使用寿命,对整个输变电系统的安全可靠运行和寿命是至关重要的。
这些高压设备大多采用封闭结构,长期工作在高电压、大电流、强磁场的环境中,使得热量聚集。
发热温升增加了输电系统的损耗,如果散热不良还会危及设备的正常运行,甚至会造成故障,社会不良影响和经济损失不可估量。
由于技术产品成熟度和成本等等原因,目前市场上还没有能够完全满足高压电气设备在线温度监测的可靠技术和成熟产品,现在这些关键设备普遍没有安装热点监测系统,即使使用了传统的铂电阻测温原件进行测温,由于器件本身的可靠、稳定性、高压绝缘以及电磁干扰等天生的缺陷,使得系统损坏率高,误报严重,而且往往不可更换,从而使发、输、变电系统恶性事故的预测、预防和监控缺乏可靠稳定的技术手段。
成熟产品化的荧光式光纤温度传感系统的上市,填补了这一市场空白。
由于光纤温度传感器产品全绝缘、小尺寸,可以直接测出高压电气设备内部发热点的最高温度。
这样就可以做到实时监测、监控温度,预测、预防事故,同时实时采集运行数据,预测设备的绝缘寿命,判断设备的实际负荷能力,为设备能否超负荷安全运行提供科学依据,提高经济效益。
一、对高压变压器等高压电气设备实时在线温度监测的意义1. 对于在大电机轴瓦、定子测温系统中,采用荧光光纤温度传感器具有重大意义。
光纤温度传感器在电力系统的应用
光纤温度传感器在电力系统的应用摘要:首先重点介绍了应用最为广泛的基于布里渊散射的分布式光纤温度传感器的基本原理。
其次,概述了当前光纤温度传感器在电力系统中基本的应用模式,并综述了光纤温度传感器对电力系统主要设备进行温度监测的现状与意义。
针对光纤温度传感器在电力系统中应用存在的问题与不足,提出了相应的解决方案并对其前景进行了展望。
关键词:分布式光纤温度传感器;温度监测;故障诊断;电力系统0 引言温度是电力设备的重要运行参数,通过监测电力设备温度信息获取电力设备的运行状况是电力系统故障预报与诊断的研究热点,研究内容包括各种新型的温度传感器的应用、电力设备的故障预报与诊断方法等⋯。
其中光纤温度传感器在电力系统中的应用是近年来研究的热点,已广泛应用于发电厂、变电站等。
光纤传感器具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压、耐化学腐蚀,安全等特点。
本文对电力系统温度监测的基本内容进行了概述,研究了当前光纤温度传感器在电力系统中的应用,并对其发展趋势进行了展望。
1 光纤温度传感器光纤温度传感器是上世纪70年代发展起来的一门新型的测温技术。
它基于光信号传送信息,具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征。
在国外,光纤温度传感器发展很快,形成了多种型号的产品,并已应用到多个领域,取得了很好的效果。
国内在这方面的研究也如火如荼,多个大学、研究所与公司展开合作,研发了多种光纤测温系统投入到了现场应用。
目前主要的光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤荧光温度传感器、干涉型光纤温度传感器等。
其中应用最多当属分布式光纤温度传感器与光纤光栅温度传感器。
2基于布里渊散射的分布式光纤传感技术由于介质分子内部存在一定形式的振动,引起介质折射率随时间和空间周期性起伏,从而产生自发声波场。
光定向入射到光纤介质时受到该声波场的作用,光纤中的光学声子和光学光子发生非弹性碰撞,则产生布里渊散射。
在布里渊散射中,散射光的频率相对于泵浦光有一个频移,该频移通常称为布里渊频移。
光纤温度传感器在电力设备安全监测中的应用
光纤温度传感器在电力设备安全监测中的应用摘要:光纤温度传感器能够有效地对电力设备的温度进行检测,因此被广泛地应用于电力设备的安全检测中。
虽然其具有一定的优势特点,但在实际应用过程中仍存在着一定的问题和不足,因此本文将就光纤温度传感器在电力设备安全检测中所发挥的作用进行分析和讨论,进而对其存在的问题提出相应的解决方案。
关键词:光纤温度传感器;电力设备;安全检测引言在电力设备检测的过程中,温度是表现其运行稳定、安全的重要参数之一。
通过对电力设备的温度进行检测能够获知电力设备在运行过程中是否存在故障,并能对其运行现状进行诊断。
光纤温度传感器近些年来在电力系统中以及广泛的被应用起来,常见于电厂以及变电站。
光纤传感器以其自身所具备的优势特点,在电力设备的温度检测中发挥着非常重要的作用。
一、概述光纤温度传感器是其在上世纪中期发展起来的一种新型的温度测量技术,它是以光信号作为传送信息的媒介,因此具有绝缘、抗干扰以及抗高压等优势特点。
相对于国内,国外在光纤温度传感器方面的发展已经有了很长的时间,并占据了很多的领域[1]。
近些年来,国内的光纤也快速的发展起来,通过不断地研究和开发,一些新型的光纤测温系统也逐步投入到生产应用之中。
依照光纤温度传感器的工作原理进行区分,可以将其分为功能型以及传输型两种不同的设备。
功能型的温度传感器中的光纤不仅担负着传感器的作用需求,同时也是其光信号的主要载体。
但是传输型的温度传感器则只能传输光信号。
二、设备测温原理利用光纤进行温度测试,其主要的测温原理在于设备内半导体吸收光谱的临界边缘会随着温度的变化而产生变化,进而导致整个半导体内的晶片光强度发生变化。
半导体作为吸收光的介质,它对光源的吸收率多与半导体所具有的禁带宽度有关系。
如果温度出现变化,那么由于热量导致的热膨胀以及温度上升会使整个半导体的晶格的振动状态出现变化,进一步引起半导体的禁带宽度出现变化[2]。
如图1所示。
图1.直接禁带半导体投射谱示意图三、温度传感器在电力系统的实际应用电力系统中的很多设备都需要对其温度进行测量,并获取对应的温度信息。
2023年光纤温度传感器行业市场环境分析
2023年光纤温度传感器行业市场环境分析光纤温度传感器是一种新型的高精度、多点测量温度的传感器。
相较于传统的电阻温度计、热电偶等温度测量方法,光纤温度传感器具有温度响应快、精度高、抗干扰能力强等优势。
在现代科技领域,在锅炉、炉窑、化工、电力、交通运输等行业得到了广泛的应用。
下面我们将分析光纤温度传感器行业市场环境,希望能够帮助读者了解该市场的现状以及发展趋势。
一、市场需求增长光纤温度传感器是一种非常先进的测量温度的技术。
由于它具有响应速度快、精度高、线性度好、耐腐蚀、抗干扰等特点,因此在很多领域应用需求强烈。
在锅炉、炉窑、化工、电力、交通运输等行业,温度测量是非常重要的一项内容。
而光纤温度传感器的高精度测量,可以帮助人们更好地掌握温度变化的情况,因此市场上对光纤温度传感器的需求不断增长。
二、政策法规推动随着环境保护意识的不断提升,政策法规对于环保的要求越来越严格。
光纤温度传感器是一种绿色环保型的产品,符合这些政策法规的要求。
因此,政策法规的推动也是光纤温度传感器市场发展的重要原因之一。
三、技术推动随着科技的不断进步,光纤温度传感器技术也不断得到升级和改进。
传感器的灵敏度和精确度得到了进一步提高,可以满足更加严苛的应用环境。
在传感器的结构和原理上也进行了升级,使得传感器可以更好地适应不同行业中的应用需求。
同时,光纤温度传感器的成本也得到了控制,相比之前更加具有竞争力。
四、市场竞争加剧光纤温度传感器的市场前景非常广阔,也吸引了越来越多的企业进入到这个领域中。
随着市场竞争的加剧,传感器的价格也在不断地下降。
从另一个角度来看,这对于用户来说是个好消息,他们可以以更低的价格获取到更高质量的产品。
五、市场潜力巨大光纤温度传感器的市场潜力还非常巨大。
例如,在电力行业中,光纤温度传感器可以应用在变压器的温度监测,控制变压器的运行温度,从而保护变压器的安全可靠运行。
这只是其中一个应用领域,有许多其他的领域也有广阔的市场潜力。
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光纤温度传感器在电力系统中的应用现状综述摘要:首先介绍了光纤温度传感器的优点及发展现状,并重点介绍了应用最为广泛的分布式光纤温度传感器与光纤光栅温度传感器的基本原理。
概述了当前光纤温度传感器在电力系统中基本的应用模式,并综述了光纤温度传感器对电力系统主要设备进行温度监测的现状与意义。
针对光纤温度传感器在电力系统中应用存在的问题与不足,提出了相应的解决方案并对其前景进行了展望。
关键词:分布式光纤温度传感器;光纤光栅;温度监测;故障诊断;电力系统Application situation of temperature monitoring of optic fiber sensor in power systemLI Qiang1,WANG Yan-song2,LIU Xue-min2(OC Research Center, Beijing 100027, China; 2.College of Information and Control Engineering, China University of Petroleum,Dongying 257061,China)Abstract:The advantages and development of temperature monitoring of optic fiber sensor is presented, and the working principle of fiber optic distributed temperature sensor,f iber grating sensor are respectively introduced,which are most popular in industry use .I n the paper, the basic application model of temperature monitoring of optic fiber in power system are presented.Importantly ,t he applied situation and importance that the optic fiber sensor is used to monitor the temperature of electric equipment are summarized.Aiming at defects of application currently ,s ome applied solutions are presented and their application prospects has prospected. Key words:distributed optic fiber sensor; optical fiber grating ;t emperature monitoring; fault diagnosis; power system0 引言温度是电力设备的重要运行参数,通过监测电力设备温度信息获取电力设备的运行状况是电力系统故障预报与诊断的研究热点,研究内容包括各种新型的温度传感器的应用、电力设备的故障预报与诊断方法等。
[1]其中光纤温度传感器在电力系统中的应用是近年来研究的热点,已广泛应用于发电厂、变电站等[2-3]。
光纤传感器具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压、耐化学腐蚀,安全等特点[4]。
本文对电力系统温度监测的基本内容进行了概述,研究了当前光纤温度传感器在电力系统中的应用,并对其发展趋势进行了展望。
1 光纤温度传感器光纤温度传感器是上世纪 70 年代发展起来的一门新型的测温技术。
它基于光信号传送信息,具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征[5]。
在国外,光纤温度传感器发展很快,形成了多种型号的产品,并已应用到多个领域,取得了很好的效果。
国内在这方面的研究也如火如荼,多个大学、研究所与公司展开合作,研发了多种光纤测温系统投入到了现场应用。
按工作原理分,光纤温度传感器可分为功能性和传输型两种。
功能型温度传感器中光纤作为传感器的同时也是光信号的载体,而传输型温度传感器中光纤则只传输光信号。
目前主要的光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤荧光温度传感器、干涉型光纤温度传感器等。
其中应用最多当属分布式光纤温度传感器与光纤光栅温度传感器。
(1)分布式光纤温度传感器[6-7]分布式光纤传感器最早是在 1981 年由英国南安普敦大学提出的。
激光在光纤传送中的反射光主要有瑞利散射(Rayleigh scatter)、拉曼散射(Raman scatter)、和布里渊散射(Brillouin scatter)三部分,如图 1 所示。
分布式光纤传感器经历从最初的基于后向瑞利散射的液芯光纤分布式温度监控系统,到- 136 - 电力系统保护与控制基于光时域(OTDR)拉曼散射的光纤测温系统,以及基于光频域拉曼散射光纤测温系统(ROFDA)等等。
目前其测量距离最长可达 30 km,测量精度最高可达0.5℃,空间定位精度最高可达 0.25 m,温度分辨率最高可达到0.01℃左右。
图 1 分布式光纤温度传感器基本原理Fig.1 Basic principle of fiber optic distributed temperaturesensor目前,分布式光纤温度传感器主要基于拉曼散射效应及光时域反射计(OTDR)技术实现连续分布式测量,如 York Sensa、Sensornet 等公司产品。
基于布里渊散射光时域及光频域系统也是当前光纤传感器领域研究的热点,LIOS、MICRION OPTICS等公司已有相应的产品。
(2)光纤光栅点式温度传感器光纤光栅温度传感器是利用光纤材料的光敏性在光纤纤芯形成的空间相位光栅来进行测温的。
光纤光栅以波长为编码,具有传统传感器不可比拟的优势,已广泛用于建筑、航天、石油化工、电力行业等[8-9] 。
光纤光栅温度传感器主要有 Bragg 光纤光栅温度传感器和长周期光纤光栅传感器。
Bragg 光纤光栅是指单模掺锗光纤经紫外光照射成栅技术而形成的全新光纤型 Bragg 光栅,成栅后的光纤纤芯折射率呈现周期性分布条纹并产生 Bragg 光栅效应,其基本光学特性就是以共振波长为中心的窄带光学滤波器,满足如下光学方程:bλ = 2nΛ (1)式中:bλ 为 Bragg 波长;Λ为光栅周期;n为光纤模式的有效折射率。
长周期光纤光栅是一种特殊的光纤光栅,其传光原理是将前向传输的基模耦合到前向传输的包层模中。
由于其宽带滤波、极低的背景发射等特点引起人们的重视,是一种新型的宽带带阻滤波器。
2 光纤温度传感器在电力系统中的应用电力系统中大量设备需要检测温度信息,从而确定电力设备的运行情况,以便运行调度人员及时采取措施,消除异常,避免设备的损坏和事故的发生[10-11]。
早期通过示温蜡片、数字温度传感器、红外温度仪等获取电力设备温度信息。
但是示温蜡片与红外测温仪需要人工巡查,不能满足现代数字化电力系统的要求。
数字温度传感器大多基于电量传送,受电磁场影响较大,只能测量关键点,有一定的局限性。
光纤温度传感器则克服了以上缺点与不足,具有通信迅速、报警设置灵活、适应恶劣环境等优点。
目前,光纤温度传感器在电力行业中基本的应用模式如图 2 所示,现场工程机 1 为基于分布式光纤温度测温仪,现场工程机 2 为基于光纤光栅测温仪,多台工程机可通过网络将数据上传到集控室的上层机构成测温系统,实现集中控制显示。
其主要内容包括:1)分布式光纤或者光纤光栅作为温度传感器紧贴在电气设备上;2)通过采集光信号进行相应计算得到温度分布;3)开发与设备相应的分析、报警软件;4)通过温度信息分析电气设备运行状态,从而保证电气设备运行在安全区域,避免事故的发生。
在国内外,主要有以下几个应用领域。
图 2 光纤温度传感器在电力系统应用示意图Fig.2 Scheme of application of temperature monitoring of optic fiber sensor in electric power system2.1 电厂温度监控光纤温度传感器代替传统的温度传感器实现电厂某些关键设备的温度监测是当前的研究热点问题。
主要有:(1) 利用光纤光栅实现汽轮机内湿蒸汽的湿度与温度测量,若采用多点监测可动态确定汽轮机内温度场和湿度场的分布[12]。
(2) 同步调相机转子温度的测量[13]。
(3) 光纤温度-压力混合传感器用于核电站第四代反应堆(Gen-IV)高温、压力监测,可实现系统安李强,等光纤温度传感器在电力系统中的应用现状综述- 137 -全监测[14]。
(4)水电站大坝温度监测,目前已有很多现场应用的实例,如分布式光纤监测系统在长调水电站[15]、景洪电站[16]、云南大理小湾拱坝[17]等的应用。
2.2 电缆隧道火灾监控发电厂和变电站内大量的高压电气设备都是通过电缆连接的,这些电缆都敷设在厂房或变电站下的电缆隧道。
由于电缆隧道环境比较恶劣,且电缆数量较多,容易由于一根电缆的绝缘损坏、局部放电而引起大面积的火灾事故,造成严重的经济损失。
针对电缆隧道易发生火灾的情况,传统的预防措施主要有:1)使用阻燃电缆或者电缆加涂阻燃层;2)隔层之间填充阻燃泥;3)在电缆隧道中通过感温电缆实现温度报警;4)电缆隧道中定距安装悬挂定温式的自动灭火器等[18]。
以上措施并不能及时发现火灾隐患和防止火灾事故的发生。
分布式光纤温度监控系统是近年来应用于电缆隧道监测的一种新技术,它通过在电缆隧道中敷设一条光纤即可实现多条电缆的温度检测与整个电缆隧道的火灾报警[19]。
总的来说,分布式光纤测温系统应用到电缆隧道火灾监控的优点有:1)实时检测光纤沿线温度,测温准确,分辨率较高。
按测温距离与测温精度的不同,一般全线温度更新速度最短10s 左右。
2)存储历史温度数据用于作进一步分析。
3)报警等各项指标设置灵活,可实现多条件报警设置。
目前已有不少成功应用的案例,如在韶关电厂、宁夏石嘴山发电厂、南京扬子石化热电厂、济南钢铁等[20-22]。
2.3 高压电力电缆负荷安全监测温度作为高压电力电缆的一个重要的运行参数越来越受到人们的重视。
通过数字传感器的方式只能实现对电缆接头等重要部分的温度监测[23]。
因此,近年来人们对一些重要的高压动力电缆应用分布式光纤温度监测系统[24-26]和光纤光栅测温系统实现电缆温度监控[27-29]。
分布式光纤测温根据光纤安置在电缆上位置可分为内置式与表贴式两种。
内置式所测温度基本等于电缆缆芯温度,但其需要特殊生产,且敷设复杂[30]。