開關柜使用熒光光纖測溫系統解決方案

隨著2019年國民經濟的不斷發展，電力工業進入了快速發展的時代，相應的電力系統設備的安全穩定運行尤為重要。高壓開關柜作為電廠和變電站的重要設備，在電力線路的切換、線路故障保護、運行電力數據監測等方面發揮著重要作用。在長期運行過程中，很多開關柜廠家無法實時監測高壓開關柜發熱部分的溫度，最終導致火災事故和大規模停電。因此，能夠準確并且時效性不間斷檢測開關柜過熱是防止此類事故發生的關鍵。

高壓開關柜測溫方法

高壓開關柜的溫度變化是一個漸進的過程，如果溫度變化不影響高壓開關柜的運行，就能及時發現并妥善處理，避免高壓開關柜熱引起的停電甚至火災，可見高壓開關柜的溫度監測方案在目前非常重要，有三種溫度測量方案：

高壓開關柜紅外測溫儀

紅外測溫儀手動操作，使用靈活，已成為高壓電力設備溫度檢測的重要手段。但是，紅外測溫儀體積大，開關柜內部空間小，無法安裝紅外溫度探頭;生產成本高，準確性一般（與距離有關），無法實現在線實時監控;紅外測溫是非接觸式測量。溫度，因為它無法準確測量關鍵點的溫度;其溫度測量精度容易受環境影響，如光強，霧，電磁場干擾等，因此其使用范圍受到很大限制。

高壓開關柜無線測溫

現有的無線溫度測量方案主要采用電池或CT為溫度測量芯片供電，并通過無線芯片傳輸溫度測量信號。該方案雖然實現了溫度信號的無線傳輸，但屬于主動方案。電池電源需要定期更換電池，電池耐高溫能力差，影響電源運行。采用CT能量采集，傳感器尺寸大，傳感器的位置對能量采集效率有很大影響，缺乏通用的適應性，存在接頭電流的情況下。較小時，電能不能被取出，如果接頭電流較大，很容易燒壞CT直到傳感器燒壞。同時，參數的選擇要求較高，可靠性不高。

高壓開關柜熒光光纖測溫

由于光纖傳輸系統的絕緣強度高、電磁抗干擾性強、耐腐蝕性強、體積小、結構簡單，特別適用于電力系統中溫度參數的在線測量。光纖溫度監測系統采用光纖傳輸信號。它的光纖溫度傳感器安裝在帶電物體的表面，在溫度計和溫度傳感器之間使用光纖連接。光纖測溫分為分布式光纖測溫、光纖光柵和熒光光纖測溫等方法，其中熒光光纖測溫方法的優點最為明顯，其壽命長，無需標定，探針尺寸小，易于安裝。熒光光纖被用于測量電氣設備的溫度已經有20多年了，包括在極其苛刻的環境中使用的產品，如500千伏變壓器繞組，這些都被證明是安全可靠的。

熒光光纖測溫系統的優點

綜上所述，對于發電廠和變電站電氣設備的溫度測量，熒光光纖測溫技術具有明顯的優勢。與紅外測溫相比，可以實現高精度的在線監測;與無線溫度測量相比，它不受電磁干擾，體積小，壽命長。

熒光光纖測溫火災監控系統的組成及工作原理

熒光光纖測溫系統由顯示儀器、溫度解調器和熒光光纖傳感探頭組成。測量點是高壓開關的靜態接觸。將光纖探針安裝到開關柜的靜態接觸點后，通過光纖傳輸到解調器計算溫度信息，并提供顯示功能，實現開關柜接觸點的在線溫度監測。

熒光光纖溫度測量儀的原理

脈沖激光通過光纖傳輸到傳感器探頭。由于溫度的差異，傳感器探頭產生的熒光信號是不同的。熒光信號通過光纖傳輸到接收系統，并進行處理和計算以獲得溫度值。該溫度測量方法的優點在于被測物體的溫度是材料熒光壽命的單值函數，與系統的其他變量無關。也就是說，光源強度的變化，傳輸損耗，光耦合效率等不會影響測量的準確性，因此具有互換性高，穩定性好，無校準的優點，與其他溫度測量方法相比，壽命長等。

 

熒光光纖測溫儀安裝設計與應用

開關柜觸點的安裝，熱點主要是靜觸點和動觸點的結合處，但這部分由絕緣套保護，內部空間很窄。為了更準確地測量觸點的加熱溫度，光纖探頭從套管后部沿匯流排伸入套管內部，并設置耐高溫高絕緣裝置。在夾具上，傳感器探頭可以牢固地固定在靜態觸點上。將傳感器探頭用卡箍固定在傳感器固定槽內，然后將傳感器探頭與卡箍一起卡在靜觸頭的氣缸上，如圖4所示。在安裝過程中，夾具安裝在靜觸頭與匯流排的連接處，與動觸頭保持安全距離。在條件允許的情況下，也可在靜觸點上形成相應的凹槽或孔，靜觸點可通過直接粘合安裝。
對于電纜接頭安裝在開關裝置或框架中，傳感器與電纜連接線或二級連接線的情況應一起用特殊的防污器或防污器將電纜接頭固定在電纜接頭上，并根據防腐蝕管室的特殊情況，將其安裝在防帶或防塵室中，并將其固定在電纜的后面，用絕緣膠帶固定在傳感器上，以防傳感器的相鄰接觸脫落。光纖傳感器的尾部護套是由高的。

熒光光纖溫度測量系統的應用

熒光光纖溫度測量系統在12 kV智能開關中進行了測試。測試期間的環境溫度為18.8°C，并分別與傳統方法（熱電偶）進行比較。監測并記錄6通道溫度數據。結果表明，熒光光纖在線測溫系統不僅可以滿足系統的絕緣要求，而且可以準確，準確地反映出關鍵點的溫度。性能要求。
熒光光纖測溫火災監控系統具有實時監控功能。開關柜監測點溫度過高時，能及時識別和報警，為工作人員提供足夠的時間采取措施降低開關柜溫度，保證電力生產的正常運行，避免火災事故和大規模停電。延長開關柜。使用壽命。

市面上幾種電氣設備溫度監測技術各有優點缺點，介紹了在開關柜中安裝熒光光纖測溫主機的情況，實際應用表明，熒光光纖溫度測溫系統提高了開關柜的火災檢測和報警性能，設計研究有效地克服了開關柜運行過程中實時準確的溫度測量的困難，大大提高了利用該技術提高火災報警和火災實時監控的能力。