一、綜述

    高壓開(kāi)關(guān)柜在運行過(guò)程中，開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸頭、母線(xiàn)連接頭等部位因長(cháng)期負荷較大、老化等原因會(huì )導致接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱，若不及時(shí)進(jìn)行處理，最終可能會(huì )因過(guò)熱造成火災和大面積停電事故的發(fā)生。對其進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監測，能使運維人員及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并采取相應措施，避免經(jīng)濟損失和安全事故的發(fā)生。

電纜在各種基礎設施建設中（例如：發(fā)電廠(chǎng)、開(kāi)關(guān)室，電機等）充當著(zhù)重要能源輸送角色。電纜電流過(guò)荷或電纜接頭接觸不良異常發(fā)熱到最后發(fā)生火災，它是一個(gè)漸變過(guò)程。所以，為做到對用電環(huán)境全天候監測，我們必須從早期防范開(kāi)始，那么，最有效的技術(shù)手段就是從供電電纜測溫入手，直接切入事件的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)監測電纜工作溫度是否異常來(lái)警示整個(gè)用電系統環(huán)境是否處于安全狀態(tài)。

現場(chǎng)情況及需求分析

二、現場(chǎng)情況分析

    現場(chǎng)有一座110KV變電站，在其下面有兩座35KV變電站，110KV變電站和35KV變電站之間有高壓電纜連接，并有電纜中間接頭需要測溫，在35KV 配電室需要對開(kāi)關(guān)柜觸頭進(jìn)行溫度在線(xiàn)監測�，F場(chǎng)需求圖如下：

三、技術(shù)方案

3.1 變電站內的測溫系統結構圖

    開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度監測采用無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，通過(guò)無(wú)線(xiàn)溫度監測器收集溫度后傳到后臺監控軟件ZRMSCADA，實(shí)現數據實(shí)時(shí)查看和報警功能。

    無(wú)線(xiàn)溫度傳感器安裝在小車(chē)斷路器梅花觸頭后面的觸臂上。

    電纜中間接頭溫度通過(guò)電纜溫度傳感器采集溫度，電纜溫度監測器將溫度傳到后臺監控軟件ZRMSCADA，實(shí)現數據實(shí)時(shí)查看和報警功能。

 3.2現場(chǎng)布置示意圖

 3.3系統優(yōu)點(diǎn)

兩個(gè)變電站的后臺監控數據可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )共享，可以相互查詢(xún)數據，通過(guò)安裝監控客戶(hù)端，在一個(gè)變電站可以同時(shí)監控兩個(gè)變電站的監控畫(huà)面。

電纜溫度監測器的測溫總線(xiàn)可以達到1000米，可掛接溫度傳感器數量達到128個(gè)。

開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)溫度監測采用自取電無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，由小CT磁飽和技術(shù)由一次電流感應出電源，電流保持在5安-5000安之間，感應電源即可不間斷提供給傳感器穩定的工作電壓，消除了電池供電需要停電更換的弊端，大大減少了維護工作量。

四、技術(shù)參數

4.1電纜溫度傳感器

本系統采用美國DALLAS 公司推出的一種可組網(wǎng)的數字式溫度傳感器（DTS-4），它體積小，電壓適用范圍寬（3～5V），只有一個(gè)數據輸入/輸出口，屬于單總線(xiàn)專(zhuān)用芯片之一。被測溫度值直接以“單總線(xiàn)”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾能力。一條測溫電纜最多能帶128個(gè)溫度傳感器，最長(cháng)距離為1000米。測溫總線(xiàn)電纜采用防水阻燃兩芯屏蔽雙絞線(xiàn)，規格型號：RVVSP2*0.75mm2 。

溫度傳感器技術(shù)參數：

4.2電纜溫度監測器（型號：DCT－4）

具有極高的可靠性和安全性。監測器主機的LED數碼顯示屏循環(huán)顯示出每個(gè)探測點(diǎn)的溫度值，通過(guò)RS485方式上傳到監控計算機，方便運行人員能夠對電纜溫度進(jìn)行準確地巡檢，對電纜運行狀態(tài)能夠及時(shí)地掌握。

一臺監測器最多可帶128個(gè)溫度傳感器。測溫總線(xiàn)最長(cháng)距離1000米。

電纜溫度監測器的性能指標：

4.3無(wú)線(xiàn)溫度傳感器

   采用小CT磁飽和技術(shù)由一次電流感應出電源，電流保持在5安-5000A之間，感應電源即可不間斷提供給傳感器穩定的工作電壓，消除了電池供電需要停電更換的弊端，大大減少了維護工作量。

無(wú)線(xiàn)溫度傳感器性能指標：

4.4無(wú)線(xiàn)溫度監測器   

無(wú)線(xiàn)溫度監測器性能指標：

4.5  ZRMSCADA溫度監測系統軟件

ZRMSCADA主界面

ZRMSCADA溫度監測系統軟件具有下列功能：

數據通訊

實(shí)時(shí)溫度巡檢顯示

實(shí)時(shí)曲線(xiàn)

溫度超上限報警

歷史曲線(xiàn)查詢(xún)

網(wǎng)上數據發(fā)布

曲線(xiàn)畫(huà)面打印

權限管理

五、產(chǎn)品保修及服務(wù)承諾 

    山東正瑞電子有限公司作為ISO9001：2000國際質(zhì)量管理體系認證企業(yè)，保障產(chǎn)品的生產(chǎn)、服務(wù)等將嚴格按照體系規定執行。 

本公司還對客戶(hù)提供上門(mén)技術(shù)支持服務(wù)。針對客戶(hù)在系統運行中出現的故障，工程師認為通過(guò)電話(huà)熱線(xiàn)無(wú)法解決問(wèn)題，就會(huì )根據客戶(hù)的要求提供現場(chǎng)技術(shù)支持�，F場(chǎng)技術(shù)支持包括故障診斷、提交解決方案、系統參數恢復、重裝系統等服務(wù)。

附：電纜溝電纜溫度監測另一種方案

分布式光纖測溫方案

一、系統簡(jiǎn)介

    可恢復式線(xiàn)型光纖差定溫火災探測器DCT-8000是一款連續分布式光纖溫度傳感系統（DTS），它利用光時(shí)域反射（OTDR）技術(shù)和拉曼（Raman）散射效應測量沿光纖分布的溫度變化。該系統中光纖既是傳輸介質(zhì)，又是傳感器，激光脈沖沿光纖向前傳輸，激光與光纖介質(zhì)相互作用，產(chǎn)生極為微弱的背向拉曼散射光（溫度敏感的anti-stokes光和溫度不敏感的stokes光），經(jīng)波分復用器分離后由高靈敏光電探測器所探測，再經(jīng)高速信號采集和微弱信號處理，得到背向散射信號光的光強比值和返回時(shí)間，從而實(shí)時(shí)獲得溫度分布信息。分布式光纖溫度傳感系統線(xiàn)型火災探測器，具有測量距離長(cháng)、無(wú)測量盲區、實(shí)時(shí)測量等優(yōu)點(diǎn)，在電力、交通隧道、地鐵、石化、大壩等領(lǐng)域均有應用。

    山東正瑞電子有限公司的DCT-8000集光、機、電、計算機和微弱信號檢測等高新技術(shù)為一體，采用光電測量技術(shù)和光纖技術(shù)，產(chǎn)品具有測量精度高、測量時(shí)間短、測量距離長(cháng)等特點(diǎn)，可滿(mǎn)足客戶(hù)的不同應用需求。DCT-8000具有定溫、差溫、溫升等多種報警算法，可提供聲、光、圖像和繼電器報警方式，同時(shí)提供豐富的標準接口方便與火災報警控制器和其它消防設備相連，具備良好的兼容性和擴展性。

DCT-8000系統圖

二、測量原理

    DCT-8000同時(shí)實(shí)現溫度測量和空間定位功能，其中溫度測量利用光纖自發(fā)拉曼（Raman）散射效應，空間定位基于散射信號的回波時(shí)間（OTDR技術(shù)）。DCT-8000的系統結構示意圖如圖1-2所示。高速驅動(dòng)電路驅動(dòng)激光器發(fā)出一窄脈寬激光脈沖，激光脈沖經(jīng)波分復用器后沿傳感光纖向前傳輸，激光脈沖與光纖分子相互作用，產(chǎn)生多種微弱的背向散射，包括瑞利（Rayleigh）散射、布里淵（Brillouin）散射和拉曼（Raman）散射等，其中拉曼散射是由于光纖分子的熱振動(dòng)，產(chǎn)生溫度不敏感的斯托克斯（Stokes）光和溫度敏感的反斯托克斯（Anti-Stokes）光，兩者的波長(cháng)不一樣，經(jīng)波分復用器分離后由高靈敏的探測器所探測。光纖中的Anti-Stokes光強受外界溫度調制，Anti-Stokes與Stokes的光強比值準確反映了溫度信息；不同位置的拉曼散射信號返回探測器的時(shí)間是不一樣的，通過(guò)測量該回波時(shí)間即可確定散射信號所對應的光纖位置；結合高速信號采集與數據處理技術(shù)，可準確、快速地獲得整根傳感光纖的溫度分布信息。

DTS系統結構示意圖

DCT-8000利用分布式光纖測溫技術(shù)可獲得傳感光纖上每一點(diǎn)的溫度信息，并在用戶(hù)軟件界面上實(shí)時(shí)顯示.

三、系統特點(diǎn)及功能

實(shí)時(shí)性：DTS分布測溫系統對待測區域的溫度進(jìn)行7×24小時(shí)的實(shí)時(shí)監控，及時(shí)發(fā)現并定位過(guò)熱點(diǎn)，做到早期預警。

分布式：DTS系統為分布式測溫，連續監測，可根據現場(chǎng)情況任意設定報警值。實(shí)時(shí)顯示待測范圍內任意點(diǎn)的溫度變化。

成熟性：DTS光纜分布式溫度測量系統是電纜溫度在線(xiàn)監測的最有效的手段，在國外已經(jīng)取代傳統的線(xiàn)性感溫材料，在技術(shù)上已非常成熟完善；通過(guò)采用不同的外護套材料，探測光纜可以適應各種環(huán)境；區域長(cháng)度設定、報警值設定及系統校定均可采用Windows 2000及以上版本軟件來(lái)完成。

準確性：DTS系統溫度分辨率可以達到0.1℃，溫度精度可以達到1℃；終端機內的激光發(fā)射裝置每秒鐘會(huì )發(fā)射上萬(wàn)次的光脈沖，并將取樣溫度的平均值輸出到顯示系統，基本消除誤差。

靈活性：DTS監測系統的監測是連續的，可設置多級定溫報警，如30℃初報警，40℃預報警，50℃采取措施等，并且可以根據現場(chǎng)環(huán)境情況進(jìn)行修正；為避免誤報發(fā)生，在設定定溫報警的同時(shí)，還可以設定溫升速率報警，或定溫和差溫結合報警。報警控制區可編程，并可按照用戶(hù)的要求進(jìn)行分區，可針對環(huán)境變化最多可設置500個(gè)不同報警控制區域。

擴展性：DTS系統可以對多路光纖進(jìn)行同時(shí)測量，根據實(shí)際需要，有1、2、4或8路可以選擇。

兼容性：DTS系統可以通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)口、RS232接口，向終端用戶(hù)控制系統（如平板PC）提供分區、溫度及報警信息。

安全性：DTS系統具備內部數據記錄功能，可儲存一年的歷史數據，并可把存儲的數據調（恢復）出來(lái)；遠程控制和診斷，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口進(jìn)行遠程控制和診斷；如果光纖受損，DTS系統可以即時(shí)定位受損點(diǎn)，并通過(guò)光纖熔接機對其進(jìn)行熔接，這對于有效的實(shí)施在線(xiàn)監測是非常重要的；探測光纜本征安全，采用光信號,不會(huì )與動(dòng)力電纜之間產(chǎn)生相互電磁干擾。

完整性：DTS分布式溫度測量系統可以根據現場(chǎng)環(huán)境要求采用回路配置-即光纜的兩端均連接到DTS主機上�；芈吩O計采用“雙端”數據處理（即如果出現斷路，可從回路兩端同時(shí)進(jìn)行單端測量），因此光纜上單點(diǎn)受損并不影響DTS系統在回路兩端采集數據的能力，也不會(huì )引起任何性能損失，如響應時(shí)間，區域定位及溫度分辨率將保持不變。

2、系統組成

DCT-8000完整系統由機柜部分、光纖部分和上位機軟件等組成，如圖所示。

機柜部分示意圖

光纜部分示意圖

2.1機柜部分

機柜部分可配置測溫主機（標配）、液晶顯示器（選配）、19英寸標準機柜（選配）、繼電器單元（選配）和消防電源（選配）、蓄電池（選配）等。（具體配置以及規格以訂購合同為準）

測溫主機

測溫主機是系統的核心設備，實(shí)現了溫度解析和火警判斷的功能。

測溫主機外觀(guān)圖

測溫主機接口圖

DCT-8000主機接口示意圖

消防電源（含蓄電池）

消防電源主要用于為測溫主機、顯示器等設備提供穩定連續的24V直流電源。

2.2 感溫光纜

光纜外觀(guān)圖

感溫光纜示意圖

光纜連接頭示意圖

安裝方式：每層電纜按S型分布感溫光纜。

3、安裝圖