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光纖傳感在電力安全領域的應用

光纖傳感在電力安全領域的應用

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電力系統是國家建設的基礎,是國民經濟的命脈所在,電力作為國家重要的能源供給設施,安全防范自是重中之重。電力系統自動化建設和改造不斷發展完善,而電力系統是由發電、輸電、變電、配電和用電等環節組成,需對各個環節具備安全防范手段。

 

分布式光纖傳感技術,將整個長度范圍內的光纖均用作傳感器,探測在光纖敷設范圍內任意點的特定信息。基于彈光效應和白光干涉技術,開發的分布式光纖監測技術,可以實現電力系統從發電到輸變電整個電力供應環節的安全監控整體解決。該技術從光纖振動傳感與溫度傳感兩方面著手,開發了針對電力系統應用性極強的系列產品。該技術利用了光纖本質是弱電器件的優點,對能源依賴小,野外布設方便,不怕雷擊電閃;利用了光纖是一種無源器件的優點,因此,防火、防爆,無電磁干擾,更抗電磁干擾,非常適合長距離、大范圍、難以人力全面監控的場合;利用了光纖本身不含金屬的特點,因此,在野外苛刻的自然環境中,不會腐蝕,不怕雨雪,甚至可用于濕地與海域。

 

 

無人值守電站

 

無人值守電站的安全,電力設施、設備的破壞情況屢有發生。 變電站園區周界入侵探測報警系統,成為保證變電站安全運行的最外層、最必要屏障。

 

光纖振動傳感技術采用光纖作為前端介質,同時通過光纖將前端信號傳輸至監控中心主機主,主機響應后通過電力專網向遠程調度中心或市局、上級機構傳輸信號,實現遠程實時監控。

 

 

高壓電塔安全監控系統

 

高壓電塔危險性極強,塔架附近一定區域都需作無人區隔離,保證一定的安全距離。

 

光纖振動傳感技術通過埋設在無人區高壓塔架周圍的光纜,或者綁扎在高壓塔架底部支架上的光纜,在有人員進入禁行區,或開始攀爬塔架的時候,第一時間進行報警。安保人員通過監控室顯示的塔架位置及時進行定位,并出動人員及早進行干預。能有效將危險及早進行扼制。

 

 

輸電干線安全監控

 

輸電線路是電網運行的命脈,它在輸送能源的同時又相當的脆弱,任何外力的破壞,都有可能造成大面積停電。外力破壞(如盜竊、施工)、環境污染、自然災害一直是威脅電網安全的重大隱患,而對于地震、臺風、洪水等自然災害有可能造成的電網大面積癱瘓,目前還缺乏系統性研究和評估,沒有建立相應的預警機制。

 

利用光纖傳感技術對輸電線路進行安全監控,是采用沿輸電線路布設的光纖單芯定位等一系列創新技術,通過對輸電線路上發生的觸碰(或刮擦)光纜、接頭盒、光芯等擾動的實時監測,采集和分析信息,判定擾動發生的位置、類型、強度,以幫助線路維護人員及時發現輸電線路的破壞行為。該系統解決了當前輸電干線安全缺乏有效監測手段的問題,不僅能夠在事件發生時實時監測、準確定位、智能分析,還可以實現對事故發生的預警,有效解決對線路損毀的預警監測,為安保人員提供告警、智能分析和輔助決策支持。

 

 

分布式溫度傳感監測

 

電廠與變電站電纜橋架、電纜隧道、電纜夾層、電纜溝、電纜豎井、開關設備、變壓器、電阻排等電力設備在長期的高壓中常因發熱而老化引起火災,經過多年來火災調查研究發現,大多數的火災事故都是由于溫度過高引起的。如果能夠在火災潛伏期溫度緩慢的上升過程中就能即時發現火災隱患并采取相應措施,無疑是最佳的防范時機。

 

傳統形式的火災探測系統其傳感部件通常是電磁式元件,而在電力行業的應用場合,設備上都有著高壓,它的周圍有很強的電磁干擾,導致傳統的探測器誤報、漏報時常發生。 

 

分布式光纖測溫傳感技術是目前國際上最先進的測溫技術。DTS分布式光纖溫度傳感器系統,能在整個連續的光纖上,以距離的連續函數形式,測量和顯示出光纖上各點的溫度值。這種技術只需一根光纖就可以測量十公里距離的溫度。對于電力系統的溫度監測,分布式光纖溫度傳感系統是一種十分有效的監測設備。

 

它基于目前最先進的光纖、激光和信號處理技術。采用光纖作為溫度信息采集的傳感器。通過測量入射激光在光纖中不同距離處產生的散射波,測知沿光纖分布的各點的實時溫度信息。該系統專門應用于區域(多點、線性、面型)測溫,并可以實現對溫度引起的過熱、過冷、火情隱患等進行預判和報警。

 

綜上所述,光纖傳感技術可以整體解決電力行業各個環節從安全防范至安全生產的綜合安全監控,得到電力行業的廣泛重視,并開始被廣泛應用。

 

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