铁路高压电气设备的在线监测 铁路行业解决方案

2009 2009 2009 2009 2009 2009 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2007 2007 2007 2006 2006
波汇历史业绩
鄂尔多斯-铁西/伊旗110KV电缆隧道分布式光纤测温系统 云南电力监测 杭州涌潮-明星220kV双回线路 上海世博龙阳路电力隧道 北京电力三期电缆监测 上海电力市南多回电缆负荷分析 广东电网佛山供电局220kV电缆温度在线监控系统 成都侯石东西线220kV电缆监测 厦门枋湖、钟宅湾片区220KV架空线缆化工程光纤测温系统 上海电力松江35kV三庄站电缆庄洞在线温度监控 上海长兴岛110kV高压电缆温度在线监测 石家庄石中变电站配套线路电缆测温预警系统 上海电力人民广场站220kV，XPLE电缆在线温度监测系统 北京220kV变电站（西直门、安家楼、太阳宫、永安里，黄寺二期） 北京220kV变电站（黄寺、王府井、莲花池、八里庄） 郑常庄变电站220kV电缆温度在线监测 广州珠江新城220kV/110 kV 电力电缆隧道 北京220kV东北郊变电站电缆温度监测 贵州110kv变电站电缆/电缆管沟监测
40
理 resolution
38
36
34
Temperature (deg C)
32
30
28
26
24
22
20 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Range (m)
分布式光纤测温系统—— 高压电缆应用
分布式光纤测温系统—— 高压电缆
电缆温度监测：—— 高压电缆动态载流量分析
电缆回路
✓ 牵引变电缆 (27.5kV)
分布式光纤测温系统 | 产品概
DTS分布式光纤测温系统
述
标准通信光纤
“光缆就是传感器 ”
背向散射光提供了每1m的测量
1m 光脉冲
T9,995
T9,996 T9,997
T9,998
T9,999
完全沿着光纤的测量: 10km 光纤 = 10,000 传感器
分布式光纤测温系统 | 技术原 理（测温） 单波长入射光
✓ 开关柜 ✓ 电缆接头 ✓ 变压器 ✓ 断路器 ✓ 电抗器 ✓ 电容器
1. 光纤光栅高压电气设备温度在线监测
-- 安装现场
1. 光纤光栅高压电气设备温度在线监测
-- 安装现场
1. 光纤光栅高压电气设备温度在线监测/系统图
光纤光栅主机
1. 光纤光栅高压电气设备温度在线监测/系统图
位置 27.5kV电缆
检测阀组温度 上下鸭嘴触头处温度
电容器发热温度 检测触点温度
2.铁路贯通线分布式光纤温度在线监测系统
电缆温度监测：
上位系统软件
测温主机 测温主机 测温主机
系统功能 ➢测量电缆表面温度 ➢电缆接头温度 ➢电缆隧道温度
测温光缆（电缆表面）
测温光缆
测温光缆
测温光缆
隧道 Tunnel
✓ 贯通电缆 (10kV或35kV)
SVC阀组（室内） 真空断路器
测温点 终端头 上下电缆沟
转弯处（沟内） 长距离中间（分相）
处
阀组 27.5k V S F 6断路器
电容器 上下鸭嘴触头处 （27.5kV进线侧）
传感数量 12 8 20 2×2
8（2组） 4
4×2 8
监测内容 检测电缆接头温度 检测电缆固定温度 检测电缆弯曲处温度 检测电缆整体温度
背向散射光
背向散射信号光谱
中心波长就是入射光波长
传感光纤
光纤中每一点的温度是该点正 反斯托克斯散射强度比的函数！
T = f (Anti-stokes/Stokes)
las
( hcv )
e kT
ls
分布式光纤测温系统 | 技术原
理（定位）
光在光纤中的传导速度约为20万千米每秒
结合激光脉冲发射后的散射信号返回时间， 就可以推算其发生距离 X
测量速度快，单通道最小测量时间仅为3s
连续探测距离长达30公里
本质安全、防雷防爆、抗电磁干扰
自主知识产权的完全嵌入式系统，设计MTBF连续工作时间10万小时
多级报警方式：定温、差温和尖峰值光纤为石英，本质抗电磁干扰、
抗雷击质防爆
应用案例—220kV人民广场电缆温度在线监控系统工程
DTS
全长电缆表面温度
异常扫描
瓶颈信息
运行电流
动态载流量 模型
• 高温报警/火警 • 潜在的温度异常
异常监控
负荷监控
• 实时导体温度 • 负荷状况 • 短时许用电流
电缆表面温度 实时负荷
+ 电缆结构模型
= 电缆导体温度 动态许用电流
分布式光纤测温系统 | 技术指
标（FireLaser） 测量距离 2、4、6、8、10、30km
发电 2011 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2009 2009 2008 2008 2007 2007 2006 2005
波汇历史业绩
大唐桂冠合山发电有限公司“上大压小”扩建工程 贵州遵义石垭子水电站 云南金安桥水电站 江西景德镇发电厂2×600MW超临界机组全厂消防工程 四川华电珙县发电厂一期2×600MW工程火灾报警系统 华能营口电厂 蒲石河抽水蓄能电站 四川大渡河深溪沟水电站 青海班多水电站 青海积石峡水电站 西藏林芝巴河老虎嘴水电站 贵州乌江思林水电站 大盈江水电站电缆火灾监测 西安大唐灞桥电厂330kV电缆监测 彭水水电站母线监测系统 大方电厂―电缆火灾报警系统 云南小湾水电站混凝土温控监测 天津皮带长廊轴温火灾报警系统
铁路高压电气设备监测的应用方向
1. 牵引变电站内电缆及高压电气设备温度监测 采用技术：光纤光栅温度传感器或无线测温
2. 铁路贯通电力线温度监测 采用技术：分布式光纤温度测量系统（DTS
1. 光纤光栅高压电气设备温度在线监测
变电站
无源分路/绝缘盒
单芯光纤
控制室
开 关 柜电
缆 夹
层
多芯铠装光缆
光纤光栅信号处理器
x c t 2
c : 在光纤中的光速 ( 2 × 108 m/s )
1m
2m
3m
例如，对于10us后返回的背向散射光： 距离 X = 200,000km/s x 10us / 2（双程） = 1000m
分布式光纤测温系统 | 技术原
Sentinel DTS-XR 4km tunnel - Temperature trace 10 second measurement time - 1m sampling
铁路高压电气设备的在线监测
市场开发 2012.12
概述
监控对象：铁路供电系统的电缆及电力设施，包括电缆隧道、 电缆桥架、开关柜、断路器、阀室等。
监控需求：通过在线监测铁路电缆及相关电力设施的温度值， 实时掌握供电系统的运行状态及风险，确保铁路 系统的安全运行；同时可对火灾等隐患及时预警， 保障人员及资产安全。
通道测量时 间
3s（最短时间）
通道数
1、2、4、8
温度分辨率
0.1℃
温度精度
<±1.0℃
10 8 公里x 通道
定位精度 报警分区
≤1.0m 255、可扩展
继电器输出
24、48、可定制
国内唯一一家获得10公里 8通道国家消防电子产品质 量检验报告的企业
分布式光纤测温系统 | 技术优 势
完全分布式，以精密间隔探测全线温度，无盲区，定位精度1.0米
界面视图
11条110kv以上回 路电缆、电缆整 体走向、准确显 示在主界面上
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应用案例—220kV人民广场电缆温度在线监控系统工程
界面视图
多窗口界面显示，完合 按照用户逻辑视图（电 缆回路）展示所有用户 界面； 用户用鼠标可以选定测 温曲线上的任一点进行 放大显示，以观察温度 细节。
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应用案例—220kV人民广场电缆温度在线监控系统工程
波汇历史业绩
电网 2011 2011 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010
山东济宁市共青团110kV电缆隧道 湖北省电力公司110kV珞平、平答桃线(东湖隧道-梨园广场段)改造入地工程 广州电力2010年第二批输电设备集中招标-220kV珠江新城电缆隧道 广州电力2010年第二批输电设备集中招标-220kV麒麟站电缆隧道 福建电力-福建电力2010第三批次集中规模项目 福建电力-福州先农-会展中心110kV线路 北京市电力公司通惠220kV变电站工程 四川电力-2010年第三批物资集中招标-二台山220kV变电站 广东110kV太古送电线路工程 湖北电力舵落口变-玉带门220kV输变电工程 湖北电力玉贤-七里庙220kV线路工程 河北省电力公司守敬220kV输变电工程 上海龙阳路电缆隧道
工程现场
探测光缆
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应用案例—220kV人民广场电缆温度在线监控系统工程
工程现场
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电缆综合监测系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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时间 2012 2011 2011 2011
2010
2009 2005
应用业绩
项目名称 南京地铁3号线光纤测温系统（实施中） 沈阳地铁二号线一期工程项目 沈阳地铁二号线北沿线工程项目 京沪高铁曲阜东站站内电缆测温项目 京沪高铁沧州西站、天津南站、京秦高 铁秦皇岛站 电缆火灾监控项目 天津地铁电缆火灾监控 德黑兰地铁电缆桥架火灾报警监测