本文檔介紹了基于DTS的高壓電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)，并提供了運行數(shù)據(jù)分析的示例。測系統(tǒng)輸入是電纜分布溫度（表面溫度）和DTS實時檢測的實時負載電流。高溫升指數(shù)和傳輸算法動態(tài)電流用于執(zhí)行異常溫度點和電纜負載監(jiān)控任務(wù)。文檔還介紹了實施動態(tài)負載能力算法DCR-I實驗室驗證測試的過程，該算法可靠地計算負載溫度監(jiān)測的關(guān)鍵指標。時的電纜驅(qū)動程序。[關(guān)鍵詞] DTS;監(jiān)測高壓電纜;動態(tài)負載能力;驗證測試; DCR-I;驅(qū)動溫度;最高溫升110千伏連接陳家鎮(zhèn)和長興島變電站的1130和1133線長興島主線隨著負荷的不斷增加，建設(shè)項目的目標是更換電纜更大的傳輸能力已經(jīng)在準備中。了確保過渡期間線路的可靠運行，決定使用DTS光纖溫度測量技術(shù)進行監(jiān)測。線1130和1133包括一條10，700米的海底電纜段，一條6000米的航空段和一條連接長興的100米長的管段。項目建議階段，提出了兩個建議：（1）監(jiān)測整條生產(chǎn)線：在管段中鋪設(shè)溫度測量光纖并連接到懸掛電纜。OPGW光纖和海底光纖電纜形成全線DTS溫度測量[1-5]（2）臨界區(qū)域監(jiān)測：設(shè)計單元確認管道發(fā)生瓶頸在管道部分。此，模式只監(jiān)視管道部分;目前，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)安裝和使用了近三個月：它運行穩(wěn)定，提供被監(jiān)控對象的安全狀態(tài)和各種其他信息。統(tǒng)解決方案概述長興控制室安裝了DTS主機，稱為本地站的工業(yè)計算機和GPRS模塊。

　　接到所述主框架DTS兩個溫度測量電纜通過命令行橋分別路由并置于管柱相對1130和1133中，每個光纜覆蓋環(huán)的三相電纜中的電纜表面上。DTS主機和溫度測量電纜構(gòu)成DTS溫度測量子系統(tǒng)，完成了實時收集電纜表面分布溫度的任務(wù)。地站連接到DTS主機和GPRS模塊，并且可以從變電站監(jiān)控系統(tǒng)讀取兩個環(huán)路的實時充電電流。DTS完成分布式溫度數(shù)據(jù)的檢測時，它觸發(fā)本地站發(fā)送分布式溫度數(shù)據(jù)和通過GPRS加載的當(dāng)前數(shù)據(jù)。于沒有可用的有線通信信道，該模式使用GPRS通信方法和加密和數(shù)據(jù)驗證設(shè)置，如圖1所示.GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)IP地址有線電視公司并試用一個訪問該公司內(nèi)部網(wǎng)的在線監(jiān)控服務(wù)器。
　　控服務(wù)器稱為CSM站，配置在有線電視公司的手術(shù)室中，執(zhí)行以下實時任務(wù)：分析電纜表面溫度數(shù)據(jù)，監(jiān)控電纜異常點溫度，監(jiān)控電纜的當(dāng)前負載水平，確保電纜安全充電; CSM站的監(jiān)控應(yīng)用軟件使用溫度異常發(fā)現(xiàn)機制和動態(tài)電流傳輸技術(shù)。合這些工業(yè)智能算法，該設(shè)備提供基于DTS的電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)。度異常發(fā)現(xiàn)機制采用傳統(tǒng)的最高溫度監(jiān)測指標，優(yōu)化SPD空間峰值檢測方法，為另一種常溫指標提供最高的溫升，從而形成溫升最高，并在幾個階段采用MTS。放方法，在多個時間尺度上創(chuàng)建，以具有檢測較低溫度異常的能力。電纜故障的熱特性的研究表明，這些缺陷在分布溫度下在儀表的空間尺度上以峰的形式出現(xiàn)。SPD使用小波濾波算法來過濾由無瑕疵原因引起的分布式溫度變化和更高規(guī)模的波動，例如;在該圖中，SPD的濾波器距離常數(shù)為2.0米。過濾的溫度上升成為米級空間尺度的最大溫升的分布，從而設(shè)定最高的最高溫升指數(shù)。指標實現(xiàn)了監(jiān)測效果：每個點的溫度不僅與其自身溫度的歷史進行比較，還與相鄰區(qū)段的溫度進行比較。對于溫度上升速率的傳統(tǒng)指標，提供了高度針對性的警報機制。于SPD可以有效地過濾電纜溫度的正常波動，因此可以在無限長度的時間尺度上測量峰值溫度上升的控制指數(shù)。方法用于使用MTS方法設(shè)定以下三個時間尺度的峰值溫度。l：持續(xù)5分鐘，持續(xù)2小時;警戒線和警戒線在過去24小時內(nèi)分別設(shè)定在3.0°C和5.0°C。過一段時間的操作后，將根據(jù)環(huán)境溫度的實際噪聲水平進行調(diào)整。態(tài)DTS電流傳輸算法的應(yīng)用創(chuàng)建了建立完全定義的DCR模型（本地的，與環(huán)境無關(guān)的）的第一條件。度測量電纜放置在電纜的表面或護套上，并實時檢測電纜或護套的表面溫度。為邊界，DCR模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)僅涉及電纜結(jié)構(gòu)及其對周圍電纜的電氣影響。素，是在鋪設(shè)電纜后確定的?；螂娎|表面邊界的DCR模型稱為DCR-I模型或內(nèi)部模型，因為確定了模型參數(shù)和邊界條件，該模型可以可靠地計算溫度場（y包括極限的駕駛員溫度。且在短期內(nèi)緊急收費。過分析電纜總熱量與極限溫度之間的響應(yīng)關(guān)系，確定了散熱參數(shù)和超出極限的外部環(huán)境狀態(tài)，并對其容量進行了動態(tài)計算。以實現(xiàn)允許負載或在更長時間范圍內(nèi)的操作模擬。DCR-II模型或外部模型。該方案中，建立了兩個環(huán)路的DCR-I模型和DCR-II模型，用于完成電纜導(dǎo)體溫度的實時計算，48小時運行模擬和計算。態(tài)電流欠壓。中，實時驅(qū)動器溫度是程序安全監(jiān)控的主要指標，其警告線和報警線分別設(shè)置在75°C和85°C。了驗證當(dāng)前電纜中DCR-I模型的有效性和準確性，武漢高壓研究所在實施該方案之前收費并進行了驗證測試。DCR-II模型的特點是對環(huán)境的適應(yīng)性：在實驗室中模擬幾個環(huán)境的成本很高，測試周期很長，因此驗證測試不合適。于DCR-II模型預(yù)測了電纜的表面溫度，因此計劃在運行階段（前六個月內(nèi)）完成現(xiàn)場驗證。DCR-I模型的驗證測試如圖2所示。試驗證過程分為三個階段：準備：測試電纜回路系統(tǒng)內(nèi)置于測試室，如圖所示下圖;為了滿足實際應(yīng)用，測試驗證對象是在線DCR。統(tǒng)I由一個小型DTS子系統(tǒng)和一臺DCR-I計算機組成;根據(jù)測試電纜回路的參數(shù)對DCR-I模型進行建模，并將DTS檢測到的分布溫度和實時電流作為計算，顯示和校正的輸入條件。意驅(qū)動器的溫度。
　　準溫度記錄儀和當(dāng)前記錄儀構(gòu)成標準測試記錄單元：它通過以下方式實時收集和記錄電纜表面溫度，導(dǎo)體溫度，環(huán)境溫度和電流。個熱電偶和電流互感器作為測試系統(tǒng)連接。量數(shù)據(jù)，其中用于檢測導(dǎo)體溫度的熱電偶插入在導(dǎo)體中穿透的電纜中間部分的小孔中。作：應(yīng)用特定環(huán)境條件，啟動測試循環(huán)，標準測試記錄單元和DCR-I系統(tǒng);結(jié)論：總結(jié)和比較標準測試數(shù)據(jù)文件和DCR-I系統(tǒng)生成的計算報告，然后給出驗證結(jié)論。試環(huán)境設(shè)計有三種方式：空中自然對流，強制通風(fēng)和洪水;鋪設(shè)電纜有兩種方法：緊密粘合和松散抓握。中，由于本項目監(jiān)測的電纜全部浸入水中，無法保證通過管道的電纜會粘附在電纜表面，浸入式測試箱水和電纜松散連接是專門設(shè)計的。小時隨機調(diào)節(jié)施加的充電電流，并且導(dǎo)體的溫度可在允許的范圍內(nèi)盡可能多地變化。施了四個測試用例（見表1）。3顯示了由情況3的計算比率DCR-I產(chǎn)生的當(dāng)前溫度響應(yīng)曲線.X軸坐標是測試的持續(xù)時間，持續(xù)16小時，軸的主坐標Y是電流，單位是A.Y軸的子坐標是溫度，單位是°C。折曲線表示充電電流，其他三條曲線表示溫度。過DCR-I從上到下計算的驅(qū)動器，由DCR-I計算的電纜表面溫度和由DTS檢測的光纖溫度。結(jié)所有測試數(shù)據(jù)，得到驗證結(jié)果：在所有測試案例中，導(dǎo)體溫度的最大偏差和由DTS和DCR-I組成的驗證系統(tǒng)計算的測量值不超過2.0°C。種差異可以滿足實際在線監(jiān)測的要求。測試從環(huán)境角度驗證了DCR-I模型的獨立性：它可以在各種環(huán)境條件下以穩(wěn)定可靠的方式計算導(dǎo)體的溫度。驗證實，在浸入水中的條件下，電纜表面對光纖的熱阻和分離它們的空間距離不敏感，計算溫度的精度。DCR-I很少或沒有接觸電纜和電纜的表面。距仍然可以保證。外，水浸試驗還表明，由于水的高熱容量，雖然導(dǎo)體的溫度直接是可變電流的函數(shù)，但電纜表面的溫度變化低，這證實了電纜的表面溫度直接用作電纜負載水平的監(jiān)測指標。是不可行的。例現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析監(jiān)控系統(tǒng)目前已安裝并使用了近三個月。了父線1130和1133之外，由系統(tǒng)監(jiān)視的用戶對象包括通過電纜的控制線橋。于這些，僅需要溫度異常監(jiān)視功能。目前為止，受監(jiān)控的用戶對象處于安全狀態(tài)。示和分析了2008年6月至7月期間1130主線的數(shù)據(jù)。面使用的圖形是監(jiān)控系統(tǒng)的屏幕截圖。配溫度：時間的一個例子是7月21日21:15，如圖4所示。坐標是空間的長度，單位是米，它是由電纜的順序決定的，前102米為B相，104米，C相（相反方向），A相為201至291米;曲線表示當(dāng)前分布溫度，參見主左坐標的Y軸;最大測量溫度為254米，即30.0℃。個中間曲線實時，從最后10分鐘和最后2個小時，從小到大變化，參考軸坐標在右邊訂購。度變化很大的區(qū)域位于電纜井的位置，并受到外部溫度的強烈影響。外，其空間尺度大于10米，這也表明溫度的變化是正常的。些觀察結(jié)果表明，被監(jiān)測電纜的分布溫度相對均勻，沒有異常或明顯的熱瓶頸。高表面溫度指數(shù)：跟蹤曲線如圖5所示;最高值為36.4°C（7月19日）;通過每天實時檢測電纜的表面溫度來生成跟蹤曲線。結(jié)一整天的數(shù)據(jù)，您可以獲得最大值，平均值和最小值。中的三條曲線從上到下，即最大日曲線，平均曲線和最小曲線。（曲線之后的以下最大溫升也是相同方式的匯總結(jié)果。電路電纜表面的標稱溫度為66.1°C。時采用下火警：警戒線為48°C，警報線為58°C，未來視覺負荷隨環(huán)境溫度的變化而調(diào)整。標的狀態(tài)是安全的。合氣象數(shù)據(jù)，可以看出表面溫度與天氣條件之間的最大相關(guān)性非常高。
　　入7月后，溫度顯著升高：電纜表面溫度在20天內(nèi)增加約9°C而電荷沒有顯著增加。前，還觀察到降雨可以更新排水中的水并顯著降低電纜的環(huán)境溫度。一項觀察表明，由于暴露在大氣中，室外電纜終端附近的電纜部分直接受溫度和陽光的影響，通?？梢允菧囟鹊淖罡唿c當(dāng)天的電纜表面。設(shè)電纜時，請確保電纜覆蓋該段。值溫度最大增加指標（小于5分鐘）：其跟蹤曲線如圖6所示，最大值為0.6°C（7月19日），礦用電纜指標顯示一條線3.0°C警報和5.0°C警報線。示燈的狀態(tài)是安全的。測表明，這些最高溫升的峰值主要發(fā)生在早上井附近的電纜段，井內(nèi)溫度對大氣溫度的變化敏感。指示器配置為查找電纜的故障點。是，受外界氣溫影響的上述部分電纜（儀表長度）的影響與電纜故障引起的熱現(xiàn)象一致;因此，我們可以認為第一個構(gòu)成第二個噪聲源。涉及指標如何設(shè)置警報閾值的問題。果閾值設(shè)置得太低，則可能導(dǎo)致許多錯誤警報，如果設(shè)置太高，則可能找不到電纜的故障點。前計劃包括根據(jù)指標在運行開始時的歷史信息統(tǒng)計調(diào)整指標的告警閾值，例如將歷史數(shù)據(jù)的平均值加上標準差的幾倍，報警線2.0次，警告線3.0。間。高導(dǎo)體溫度指數(shù)：由三個負載電流和表面溫度變量組成的跟蹤曲線稱為電流 - 溫度響應(yīng)曲線;圖7顯示了以天為單位的時間單位;指標的最大值是42.5度（7月19日）。），最小值為29.8度（6月29日），該指標的警告線為75°C，警報線為85°C。示燈的狀態(tài)是安全的。纜導(dǎo)體的溫度是監(jiān)控電纜當(dāng)前負載水平的關(guān)鍵指標。DCR-I模型實時計算駕駛員的溫度，而監(jiān)控系統(tǒng)將最后60分鐘（實時更新間隔時間單位），最后4天（小時）和過去365天（以天為單位）。流 - 溫度響應(yīng)的彎曲視圖。據(jù)匯總方法與上述兩個指標不同：驅(qū)動器溫度吸收階段的最高值和電纜的電流平均平均溫度。些視圖提供了電纜回路充電水平的狀態(tài)和歷史的直觀表示。這些圖中可以得出結(jié)論，電纜的當(dāng)前負載水平較低，并且由于當(dāng)前的負載條件和環(huán)境條件，它在最近幾周應(yīng)該保持安全。態(tài)電流分析：監(jiān)測系統(tǒng)提供了對未來48小時運行的模擬（圖8），以小時為單位的當(dāng)前溫度響應(yīng)曲線表示為標稱負載566A（標稱值）的模擬。中的垂直線對應(yīng)于當(dāng)前時間。（6月19日下午1:00），左側(cè)對應(yīng)于歷史曲線，右側(cè)對應(yīng)于預(yù)期電流參考值，并計算電纜表面溫度和導(dǎo)體溫度。算表明預(yù)測的導(dǎo)體溫度可以達到58℃。一個例子的結(jié)果是導(dǎo)體溫度可以達到85℃，給定電流為905A。歸納如下：在當(dāng)前狀態(tài)下，電路可以承受其額定負載566A，并且其當(dāng)前負載容量可在短時間（48小時）內(nèi)達到905A。擬的計算基于通過在線監(jiān)測監(jiān)測系統(tǒng)獲得的每日負荷曲線（24小時）。面指出的電流是作為負載曲線時間的函數(shù)的最高值。小時運行模擬和當(dāng)前負載能力的計算由DCR-II模型執(zhí)行。DCR-II模型通過識別方法獲得了周圍環(huán)境中瓶裝點的散熱特性。而，當(dāng)進入條件不夠嚴格（例如白天和夜間負載之間的低負載或低負載）或外部干擾（例如，外部干擾）時，識別方法不能產(chǎn)生識別結(jié)果。纜井口附近的瓶頸點受天氣條件影響）。這種情況下，監(jiān)控系統(tǒng)將要求用戶有助于捕獲某些已知的環(huán)境條件。于在較短時間尺度上操作模擬和允許電流（小于電纜傳熱時間常數(shù)，通常是幾小時），DCR-I可以給出非常明確的結(jié)果。于電流大于48小時的計算，可以使用基于最新當(dāng)前溫度-365天響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)的穩(wěn)態(tài)計算手動完成。結(jié)該項目的實施為DTS應(yīng)用監(jiān)控電纜安全提供了一個很好的論據(jù)：在這種情況下，監(jiān)控系統(tǒng)使用智能計算機分析方法來執(zhí)行兩個關(guān)鍵任務(wù)：監(jiān)控電纜溫度異常和電纜安全負載監(jiān)控。
　　作是一種有效的保護手段。
　　本文轉(zhuǎn)載自
　　電纜價格www.ktio.cn