光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展

光纤传感技术具有抗电磁干扰、体积小、多路复用等优点,用其进行电力设备智能化在线监测已成为电网发展的新趋势.本文综述了几种光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展,包含光纤光栅传感技术、散射型分布式光纤传感技术、荧光光纤传感技术和干涉型光纤传感技术.从温度监测、应变监测、局部放电监测、光纤电流传感器、污秽监测和氢气监测等几方面阐述了不同传感技术在不同电力设备中的应用情况及优缺点,并展望了光纤传感在线监测技术工程化、组网化应用的发展方向.     

应用光纤传感技术的高压电缆护层绝缘监测系统

高压电缆护层绝缘监测系统利用光纤光栅传感技术,运用光纤光栅电流传感器实时监测运行电缆的接地电流、运行电流。通过对测试必要性及测试原理的分析,详细介绍了测试系统的结构、性能及优势。经工程应用表明,该系统能满足实际应用的需要。     

光纤传感技术在变压器状态检测的应用

介绍了分布式光纤温度传感技术、光纤光栅传感技术、光纤F-P腔应力或振动传感技术、特种光纤传感技术在变压器中的应用。分析了各种光纤传感器的技术原理与系统结构,并阐述了其对电力系统中温度、应力、油中气体及局部放电故障等的监测作用。指出光纤传感技术具有独特的优势,将给电力系统变压器的状态监测带来突破。     

光纤传感技术在油浸式电力变压器状态监测应用的研究进展北大核心CSCD

变压器的正常运行对电力系统的稳定至关重要。因此,对变压器进行实时状态监测并基于其进行故障分析具有重要意义。光纤传感因其灵敏度高、抗电磁干扰、耐高温等优势广泛应用于变压器监测中。文中首先介绍了光纤光栅传感、分布式光纤传感及荧光光纤传感等技术的原理和特点。详细分析了光纤传感技术在油浸式电力变压器温升、振动、局部放电和油中溶解气体4种状态监测的原理和研究进展。最后对其后续研究方向进行了展望。     

光纤温度传感器在电力电缆监测中的应用

文章分析了电力电缆运行过程中温度升高的原因,简单介绍了基于光纤光栅、拉曼散射和布里渊散射的光纤传感技术的温度测量原理.针对电力电缆温度监测的现状,探讨了3类光纤传感器在电力电缆监测中的应用模式,在对3类传感器在电力电缆温度监测时的特点、性能进行比较的基础上,介绍了基于布里渊传感的海底电缆在线监测案例.随着智能电网的发展,光纤传感器尤其是基于布里渊散射的传感器将在电力电缆监测中发挥重要作用.     

光纤光栅传感技术及其在电力系统中的应用

光纤光栅传感技术具有抗电磁干扰、耐腐蚀、高绝缘性、可微型化、检测精度高、可实现无源在线监测等特点,适合在电力系统中应用。对光纤光栅传感技术的传感原理和特点进行介绍,对其在电力系统中的应用进行研究,对光纤光栅传感技术在电力系统中的应用前景和未来发展方向进行展望。     

光纤传感技术在变压器状态检测中的应用研究

实现对变压器等电力系统关键设备的状态检测,迫切需要适合强电场环境的各种在线监测技术。简要介绍近年来兴起的相关光纤传感技术进展,重点描述适于变压器油温、绕组温度在线监测的光纤光栅温度传感系统;用于局放检测的光纤超声传感器;用于变压器油溶解性气体分析的光纤多种气体监测技术。最后给出了基于全光纤传感技术的变压器状态监测方案。     

光纤传感技术在变压器状态检测中的应用研究

实现对变压器等电力系统关键设备的状态检测,迫切需要适合强电场环境的各种在线监测技术.简要介绍近年来兴起的相关光纤传感技术进展,重点描述适于变压器油温、绕组温度在线监测的光纤光栅温度传感系统;用于局放检测的光纤超声传感器;用于变压器油溶解性气体分析的光纤多种气体监测技术.最后给出了基于全光纤传感技术的变压器状态监测方案.     

分布式光纤测温系统应用的可行性

阐述了分布式光纤测温监控系统光纤测温的机理、电流采集方式、动态载流量技术和仿真计算模型,分析了电缆在线温度监测系统的结构、特点和通信规约方式.实践证明,光纤光栅温度在线监测系统测温数据可靠,适用于电力电缆表面温度监测和载流量分析、电缆隧道和夹层的火情监控、故障点的检测和火灾报警等.     

城市电网高压电缆光纤传感在线监测技术比对试验研究

文中建立了用于高压电缆的温度在线监测的光纤传感系统,针对电缆不同部分的测量需求,采用不同的光纤传感原理分别进行了温度测量。通过模拟电缆隧道进行了有针对性的试验,试验结果表明,布里渊温度测量系统的精度可达2℃,布里渊散射频率与温度变化呈严格的线性关系;拉曼温度测量系统的精度可达0.5℃;拉曼温度测量系统适用于通过监测热点温升电缆局部缺陷;布里渊温度测量系统适用于电缆全段的温度测量,实现动态载流量;点式光纤光栅温度测量需要注意消除电缆温度变化导致形变的干扰。     

先进复合材料生产光纤智能监控系统

为了克服先进复合材料生产工艺的复杂性与分散性，结合光纤传感技术与专家系统建立了一套智能监控系统。新型的基于光纤微弯损耗原理的光纤传感器可以在线监测复合材料生产过程中的增强纤维所承担的压力，从而间接的得出树脂基体在固化过程中的粘度发展这个复合材料生产过程至关重要的参量。同时，建立了专家系统处理分析所监测到的过程参量，并根据这些参量来控制工艺参数如温度、压力等，从而实现先进复合材料的智能化生产。     

基于长周期塑料光纤光栅的温度传感系统

介绍了长周期塑料光纤光栅在温度传感领域的应用,构建了基于长周期塑料光纤光栅的温度传感实验平台,测得了不同温度下光纤光栅的透射谱和温度灵敏度系数,并同石英Bragg光纤光栅进行了对比分析,实验结果表明,利用长周期塑料光纤光栅进行温度传感具有较大的优势。     

基于光纤光栅传感技术的智能刀闸接触状态监测系统试验研究

依据坚强智能电网建设需求,分析了智能变电站设备状态监测系统存在的问题以及发展趋势,针对一次设备智能化的主要特征和基本要求,提出基于光纤光栅传感技术的刀闸接触状态监测的方案,通过试验研究和数据分析,证明了方案的可行性。随着坚强智能电网建设的不断推进,智能变电站建设备受关注,一次设备智能化是其主要特征和基本要求。随着电力一次设备智能化日新月异,     

海底电缆和隧道电缆一体化综合监控平台的建设

针对海底电缆和隧道电缆一体化综合监控平台,分析了其光纤故障定位、测温和光电复合海底电缆等关键技术,介绍了视频监控系统、光纤测温和海底电缆应力监测系统、隧道综合监测预警系统的功能,指出一体化综合监控宜采用集中监测运行维护模式,以提高监测效率和可靠性,保证海底电缆运行安全,有效指导通信调度及电力调度。     

光栅传感技术在输电杆塔倾斜监测中的应用

介绍了监测输电杆塔倾斜状态的几种常用方法,通过分析光纤光栅的传感原理,提出了将光纤传感技术应用于输电线路杆塔监测的设想,并设计了光纤传感系统,给出了光纤及光栅传感器的布设方式,介绍了基于TCP／IP协议组网实现远程监测的方法。     

高压直流海缆综合在线监测系统研究

直流海底电缆在我国的应用尚处于起步阶段,运行经验不足,同时由于海底环境复杂,例行巡检困难,因此亟需对直流海缆的在线监测方法进行研究。分布式光纤技术是近年来发展的新型光纤传感技术,可实现对温度、应力等参量的在线测量。文章建立了基于分布式光纤传感技术的高压直流海底电缆综合在线监测系统,综合利用了分布式光纤的BOTDA,ROTDR以及Φ-OTDR原理,提出了布里渊频移解耦方案,可对直流海缆运行过程中的温度、应变、扰动等进行实时测量,同时该系统还融合了船舶AIS功能,实现对直流海缆区域内来往船只的监测及警告,保障了直流海缆的安全稳定运行。最后对该系统在南澳±160 k V直流海缆工程中的运行数据进行分析,验证了系统的有效性。     

光栅传感在电力通信光缆应变监测中的应用

文章分析了应变给电力系统通信光缆带来的故障及安全隐患,介绍了电力系统通信光缆应变监测的现状,给出利用光纤光栅传感技术进行应变测量的原理及特点,提出将光纤光栅传感技术应用于电力系统通信光缆关键部位应变监测的设想,设计了光纤光栅传感方案,并对其应用于工程实际中面临的若干技术问题进行了具体分析.     

光纤光栅传感器在电力电缆测温系统中的应用

温度监测是预防电力电缆大量使用引发事故的常规方法,通过对国内外4种常用电力电缆测温技术的分析,认为光纤光栅温度传感技术抗电磁干扰能力强,布置灵活,可实现多目标温度的快速准确测量;阐述了光纤光栅传感器的测温原理;实际应用表明,利用光纤光栅传感器监测电力电缆温度安全可靠、精度高、监测距离远.     

分布式光纤传感技术在输电线路在线监测中的应用研究综述

分布式光纤传感(distributedopticalfibersensing,DOFS)技术融合传输媒介和传感单元一体化实现了空间的连续监测,且可以直接利用光纤复合架空地线内光纤资源,其独特优势使得DOFS技术在输电线路在线监测中越来越多地被应用。首先对DOFS中的瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射的基本原理进行简要介绍,给出了DOFS系统可以监测的基本物理量和各类DOFS技术的特点;然后围绕雷击、覆冰、舞动等工况监测对DOFS技术在输电线路在线监测领域的研究现状进行综述。随后分析了现有DOFS技术在传输距离、空间分辨率、复杂物理环境下的交叉耦合以及多参量分布式光纤传感系统解调方面的局限性,并对解决上述问题的关键技术进行了分析和介绍,最后对准确、全面的DOFS监测技术的未来发展进行了展望。     

电缆隧道环境综合监测系统设计与应用

针对现有电缆隧道运行环境监测手段单一、缺乏整体状态评估、智能化处理事故能力差等缺陷,设计了智能化隧道环境综合监测系统。通过监测分析电缆接头温度、电缆护层接地电流、电缆隧道环境温湿度、水位、有毒易燃气体含量、烟雾等数据,对整个电缆隧道运行状态进行评估,并根据故障类型实现联动处理。该装置系统在河南某电缆隧道的现场试运行显示,该系统可实现对电缆隧道的全面监测和状态运行管理,监测数据准确性较好,隧道环境在线监测与人工配合更加便捷,可有效防止事故的进一步扩大。