熒光光纖溫度傳感器在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

西安和其光電科技股份有限公司是中科院西安光機(jī)所孵化的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技企業(yè)。公司專業(yè)從事光纖溫控系統(tǒng)等高端產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，提供相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用延伸服務(wù)。公司總部及研發(fā)中心設(shè)立于西安市高新區(qū)，并在加拿大溫哥華、北京、南京、青島等多地設(shè)有辦事處。公司研制的熒光光纖傳感測(cè)量系統(tǒng)，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、絕緣性好、使用壽命長(zhǎng)，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于電力系統(tǒng)、軌道交通、鋼鐵冶金、工業(yè)微波、生物醫(yī)療、煤炭開采、石油化工、食品安全、科學(xué)研究等領(lǐng)域。公司現(xiàn)已形成變壓器繞組熒光光纖溫控系統(tǒng)、開關(guān)柜及環(huán)網(wǎng)柜熒光光纖溫控系統(tǒng)、干式變壓器及油浸式變壓器熒光光纖溫控系統(tǒng)、微波醫(yī)療熒光光纖測(cè)溫系統(tǒng)和石油開采井下光纖傳感測(cè)量系統(tǒng)等系列產(chǎn)品。

和其光電(Optsensor)是全球最知名的變壓器繞組熒光光纖溫控系統(tǒng)品牌商，系列光纖溫控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)26個(gè)省市和歐洲非洲等國(guó)家。

電網(wǎng)行業(yè)解決方案

行業(yè)背景

變壓器、開關(guān)柜、大電機(jī)等高壓電氣設(shè)備，是發(fā)電和輸變電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它們的安全可靠性和使用壽命，對(duì)整個(gè)輸變電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行和壽命是至關(guān)重要的。這些高壓設(shè)備大多采用封閉結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期工作在高電壓、大電流、強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境中，一些連接處等部位因老化或接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱使得熱量聚集。發(fā)熱溫升增加了輸電系統(tǒng)的損耗，如果散熱不良還會(huì)危及設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至?xí)斐晒收希鐣?huì)不良影響和經(jīng)濟(jì)損失不可估量。

以變壓器為例，配電變壓器在運(yùn)行中的事故率約為13%，其中因繞組超溫運(yùn)行，導(dǎo)致絕緣老化，變壓器繞組燒毀、擊穿事故占相當(dāng)大的比例。另外，電力變壓器內(nèi)部的很多物理和化學(xué)變化(如局部放電和局部過(guò)熱等)都會(huì)引起變壓器的溫度參數(shù)發(fā)生變化，使變壓器出現(xiàn)不同于正常運(yùn)行的溫升軌跡。根據(jù)“6°法則”變壓器的老化率與溫度的關(guān)系是在基準(zhǔn)溫度的基礎(chǔ)上，溫度每上升6℃老化率增加1倍即變壓器壽命降低一半，溫度每下降6℃變壓器壽命可延長(zhǎng)1倍。對(duì)變壓器而言，繞組溫度對(duì)絕緣材料的老化起決定作用，因此準(zhǔn)確地測(cè)量變壓器繞組溫度就顯得尤為重要。

隨著安全用電、配電網(wǎng)自動(dòng)化水平的不斷提高，除對(duì)電參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)外，直接監(jiān)測(cè)變壓器/開關(guān)柜/互感器/大電機(jī)等高壓電氣設(shè)備的熱點(diǎn)溫度，對(duì)于提高設(shè)備的安全運(yùn)行、 延長(zhǎng)設(shè)備絕緣壽命、即時(shí)判斷設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷能力，最大程度發(fā)揮變壓器的輸變電潛能以提高設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益等，具有非常重要的意義。

熒光光纖溫度傳感器在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用：

1. 電力變壓器繞組溫度監(jiān)控;

2. 高壓開關(guān)柜：可測(cè)量開關(guān)柜中梅花觸頭和靜觸頭咬合處的溫度，甚至可將其埋于絕緣筒中導(dǎo)電連接處;

3. 高壓斷路器滅弧室溫度測(cè)量;

4. 大電機(jī)定子、軸瓦、端部匯流環(huán)等溫度監(jiān)測(cè);

5. 大電機(jī)/互感器繞組等高壓設(shè)備的熱點(diǎn)溫度直接監(jiān)測(cè);

7. 其它電氣設(shè)備溫度在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

熒光光纖傳感測(cè)量系統(tǒng)

作為光纖溫度傳感器的未來(lái)發(fā)展方向之一，智能電網(wǎng)用熒光光纖溫度傳感器還具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1. 對(duì)電磁、射頻及微波免疫;

2. 無(wú)金屬部件，無(wú)磁化;

3. 測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好;

4. 可靠性好，重復(fù)性好;

5. 結(jié)構(gòu)緊固，使用壽命長(zhǎng);

6. 無(wú)需校準(zhǔn)。

由于光纖溫度傳感器與傳統(tǒng)溫度傳感器相比具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，隨著光纖溫度傳感器技術(shù)的日益成熟，技術(shù)法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立，熒光光纖溫度傳感器必將逐步取代傳統(tǒng)的溫度傳感器而成為電網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)的最主要手段之一。

熒光光纖溫度傳感器是未來(lái)智能電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，大力發(fā)展以各種智能傳感器為基礎(chǔ)的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是我國(guó)發(fā)展綠色新能源產(chǎn)業(yè)的延伸和拓展，是結(jié)合我國(guó)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、促進(jìn)電力裝備制造業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)、適應(yīng)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，是搶占智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高端市場(chǎng)和技術(shù)制高點(diǎn)、爭(zhēng)取更大發(fā)展空間的必然選擇，是加快工業(yè)化和信息化融合的有效途徑和載體，對(duì)于拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

系統(tǒng)特點(diǎn)

? 保證電力一、二次理想隔離，線性好，精度高;

? 多通道傳輸：系統(tǒng)采集的信息可通過(guò)箱變內(nèi)FTU、GPRS或通訊管理單元上傳調(diào)度，傳輸方式可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境靈活選定

? 不降低電氣設(shè)備的安全等級(jí)：測(cè)溫式熒光光纖火災(zāi)探測(cè)器體積小，直徑2.8mm，沒(méi)有任何金屬材質(zhì)、電子元器件，絕緣性好，20cm耐10萬(wàn)伏電壓。

? 全年、全天侯安全守護(hù)：至少25年，每年365天，全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。

? 減少了監(jiān)測(cè)盲區(qū)、提高了設(shè)備安全性：定位精度1mm。

? 節(jié)省成本：直接安裝于溫升部位，實(shí)時(shí)記錄、顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守監(jiān)測(cè)站目標(biāo)。

? 建立了維修依據(jù)：全面掌握設(shè)備運(yùn)行情況，可以預(yù)測(cè)、預(yù)知設(shè)備老化，從而根據(jù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀況提出檢修時(shí)間、檢修計(jì)劃。

? 智能判斷性：能夠?qū)Ρ粶y(cè)對(duì)象的正常溫度、異常溫度、火災(zāi)進(jìn)行快速的判斷和分析。

主要性能指標(biāo)

系統(tǒng)組成：

1、HQ-35 干式變壓器熒光光纖溫控系統(tǒng)

干式變壓器因其絕緣強(qiáng)度高、環(huán)境性能優(yōu)越、運(yùn)行噪聲低等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。樹脂澆注干式變壓器的運(yùn)行可靠性很大程度上取決于其絕緣性能，而絕緣性能又跟干式變壓器內(nèi)部的產(chǎn)熱和散熱情況密切相關(guān)。變壓器繞組過(guò)熱不僅會(huì)造成絕綠加速老化影響壽命，還會(huì)造成絕緣擊穿，容易引起火災(zāi)、爆炸等惡性事故。

H0-35系列干式變壓器熒光光纖溫控系統(tǒng)可將測(cè)溫光纖固定到繞組線圈及鐵芯澆注預(yù)留孔內(nèi)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控繞組及鐵芯等位置的真實(shí)溫度，減小因間接測(cè)溫方式產(chǎn)生的誤差影響。

2、HQ-12 開關(guān)柜熒光光纖溫控系統(tǒng)

3、HQ-E116/S116變壓器繞組光纖溫控系統(tǒng)

4、HQ-39 環(huán)網(wǎng)柜電纜接頭熒光光纖溫控系統(tǒng)

原文標(biāo)題：

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審核編輯：湯梓紅