基于光纤测温的一次设备故障诊断和研究

论文摘要

发电厂、变电站一次设备的各种触点、连接点,如开关触点、电缆接头、母线联接点、发电机和变压器引接线接头、电动机接线盒接头等,由于高电压、大电流的作用,易引起局部高温。因老化、松动或污染易造成间隙或接触电阻增大,在通流时引起持续发热,严重时将造成开关柜烧损甚至引发更大的事故。近年来,类似的事故已发生多起,已造成火灾和大面积的停电事故。如何进行一次设备温度在线监控,如何通过监控数据分析故障原因、风险点等已成为当前面临的一大课题。光纤分布式温度监测(DTS)也称为分布式光纤测温,是近年来新兴的测量技术,其具有连续测温、分布式测温、实时测温、抗电磁干扰、本征安全、远程监控、高灵敏度、安装简便、长寿命等优点,特别适合用于各类变电站一次设备监测和电力电缆的状态监测,在电力行业中有着广泛的用途。本文通过参阅相关文献,通过分布式光纤测温系统进行一次设备故障的研究分析,实现迅速查找问题根源,完成一次设备故障诊断的流程化,智能化。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 测温技术在电力系统的应用现状
• 1.3 本文主要内容
• 第二章 基于分布式光纤测温的一次设备诊断与研究
• 2.1 概述
• 2.1.1. 主机
• 2.1.2. 探测光缆
• 2.2 技术原理
• 2.2.1. 光纤温度传感原理
• 2.2.2. 分布式光纤测温系统结构
• 2.2.3. 主要技术特征
• 2.3 分布式光纤测温技术在电缆故障诊断中的应用
• 2.3.1. 基于分布式光纤测温的电缆异常点探查技术
• 2.3.2. 基于分布式光纤传感器的电缆动态载流量分析的数学模型
• 2.3.3. 解决的关键问题
• 第三章 基于多点式（光纤光栅）测温的一次设备诊断与研究
• 3.1 系统构成及描述
• 3.2 技术原理
• 3.2.1. 原理概述
• 3.2.2. 光纤光栅的成栅技术
• 3.2.3. 光纤光栅温度传感器原理
• 3.3 系统特点
• 3.4 多点式（光纤光栅）测温在开关设备故障诊断中的应用
• 3.4.1. 开关柜测温现状与发展
• 3.4.2. 高压开关柜简介及测温要求
• 3.4.3. 短路电流情况下触头温度场的分布
• 3.4.4. 光纤光栅温度传感器的设计与封装
• 3.4.5. 高压开关柜内光纤光栅传感器标定结果分析
• 3.4.6. 总体监测方案
• 3.4.7. 系统结构
• 3.4.8. 传输光缆的敷设
• 3.4.9. 主开关室温度传感器安装（示意）
• 3.4.10. 母线室温度传感器安装（示意）
• 3.4.11. 光纤分路器与光纤光栅温度传感器的连接
• 3.4.12. 基于光纤光栅开关柜温度监测系统技术指标
• 3.4.13. 现场数据分析
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 第五章 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表