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2008年北京奥运城长距离电缆监控系统
日期:2024-06-17

2008年北京奥运城长距离电缆监控系统

与Brugg Cables成功合作,确保对2008年北京奥运城建设中连接的电力电缆进行永久温度监测。

截至目前,Brugg Cables在中国已收到一百多个高压订单,是定制电缆系统解决方案的可靠供应商。这是2005年首都公用事业公司北京电力公司选择布鲁格电缆作为其220 kV莲花池项目的供应商的主要原因。已实现的连接是与2008年奥运会建筑工程相关的整体地下项目的一部分。它由一个 7 公里长、1000 毫米2穿过现有地下电缆隧道的导体电缆电路(图 1)。除了交联聚乙烯电力电缆和附件的交付和安装外,Brugg Cables 还为电路配备了长距离分布式温度监测系统 (DTS)。

北京的项目是专门为介绍新产品系列而选择的,该系列在单端多模光纤上提供高达10公里的扩展测量范围,提供多达8个光纤通道,在整个传感器电缆长度上提供热点灵敏度。

应用的 OFDR 原理确保即使在远距离上也能以有吸引力的空间分辨率进行温度监测,这满足了电气资产运营商的要求。

OFDR技术在整个传感器长度上提供几乎不变的空间分辨率,即使在最远的距离内,也能确保热点的检测和准确量化。这与其他测量原理不同,例如激光脉冲原理,激光脉冲原理对色散效应敏感,因此在较长的测量距离下受到空间分辨率加宽的影响。换言之:脉冲类型测量的热点灵敏度会随着距离的变化而降低。

莲花池220 kV电力电缆安装的特点是系统参数如下:

电路长度7 千米
关节数量每相 11 个
测量点6.144
空间分辨率1,5 米
温度分辨率1开尔文
测量周期3 分钟

除了内部DTS硬件校准和温度校准(两者通常在制造商的场所进行)外,DTS系统通常还需要适应现场的光纤设置。这种适应也称为现场校准,针对连接器或光纤端的反射影响以及接头处的损耗。

在频域中对光纤评估单元进行简单的在线校准是 OFDR 拉曼技术的功能。这种校准算法也可用于现场校准,因为它易于应用。在那里,它确定沿光纤的光学干扰,并提供自动校正,以消除温度测量中的光纤影响。

OTS100P评估单元安装在变电站大楼的 19 英寸机柜中。嵌入式以太网TCP/IP服务器确保了与本地机架式PC以及北京电力公司整体调度中心的通信链路。此外,开关触点还报告各个区域的基本温度报警。

可视化软件CHARON基于单线图和其他结构特征(如墙体过渡)提供所有测量和配置数据的数据库存储。

在这种情况下,每相分为 12 个区域,一个用于馈线部分,11 个用于两个接头之间的每个电缆部分。使用CHARON,可以有效地处理和显示电缆路线上的每相温度曲线和临界点的温度漂移。

CHARON屏幕截图显示了一个电缆相的温度曲线及其指定区域显示CHARON增强视图电缆线路截图

初始运行前的温度测量屏幕截图(下图)揭示了电缆线路的复杂性。隧道的平均温度约为20°C。 在铺设深度增加的铁路道口区域,最低温度约为16°C。几个峰值是由高压和中压电缆的电缆交叉引起的(标记 O)。

开头和结尾的两个峰值(标记 0 和 º)是由于安装在电缆管道中的光纤馈线电缆的温度较高,直到墙壁过渡(标记 A)。特别是 7 km 距离处靠近本装置边缘的标记 º 处的温度峰值被覆盖,因为空间分辨率设置适用于整个传感器范围。这是OFDR测量原理的一个功能。

安装的 DTS 系统使操作员能够在有大量其他电缆和电缆交叉口的狭窄环境中监控电缆导体的最高工作温度 90°C。即使在过载条件下,它也支持对电缆沿线可能的热点进行实时管理,从而有助于避免早期故障。


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