一种变电站电缆在线测温系统的制作方法

本实用新型涉及一种电力系统维护监控设备，具体的说，是一种对变电站内设置的电缆沟内的电缆进行温度监控的装置。

背景技术：

目前，变电站开关室的三相电缆一般布置在封闭的电缆沟环境内，由于施工工艺及防护措施简易，且电缆长时间在高电压和大电流的工况下运行，容易发生绝缘老化和过热现象，从发导致发生三相电缆设备烧毁等事故，因此当前变电运维人员广泛采取人工红外测温手段定期对站内电缆开展红外测温。但传统的人工红外测温方式作业效率低下、在日常维护时，电缆沟的盖板极易掉落砸伤作业人员或电缆设备、且电缆沟内的设备设置紧凑，互相会产生遮挡、测量人员无法到达，且传统的人工运维方式存在一定的安全隐患，无法保障三相电缆设备的长期安全稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种检测精度高，无需定期维护的变电站电缆在线测温系统以解决上述的问题。

本实用新型通过如下技术手段实现：一种变电站电缆在线测温系统，所述变电站内设置若干开关柜及三相电缆，所述的三相电缆设置在电缆沟中，所述开关柜与三相电缆连接，在电缆沟内设置承托三相电缆的电缆沟支架，所述测温系统包括设置在电缆沟的测温装置及电缆沟外的分析监控装置，所述的测温装置为感温光纤，所述感温光纤包括第一感温光纤、第二感温光纤及第三感温光纤，所述第一感温光纤设置在电缆沟内设置的三相电缆上，第二感温光纤设置在三相电缆外侧的电缆沟内部空间中，第三感温光纤设置在电缆沟中设置的电缆沟支架上；

所述的第一感温光纤设置在三相电缆的上侧，第一感温光纤呈连续s形设置，所述第二感温光纤与第三感温光纤均围绕三相电缆同心设置，所述第三感温光纤搭接在电缆沟支架的上表面；

所述的分析监控装置包括数据处理主机、变电站局域网及监控中心，数据处理主机接收来自感温光纤传来的光信号，而后进行处理后转换为温度信号，并通过变电站局域网送入监控中心进行展示及预警。

所述数据处理主机由光电转换器、模数转换芯片、数字信号处理器和通信网络芯片组成，光电转换器上设有激光脉冲发射器和多路光纤接口，光电传感器设置在感温光纤和模数转换芯片之间，激光脉冲发射器内采用激光二极管作为光源，数字信号处理器分别与模数转换芯片以及通信网络芯片相连，通信网络芯片配置有rs232/485及lan两种通信网络接口。

所述变电站局域网连接辖区内所有的变电站，所述变电站均被监控中心管理监控。

所述感温光纤为分布式多模感温光纤，在所述感温光纤上等距设置监控区间，在每个监控区间内设置测温点，而后将位置数据与温度数据组合形成定位数据映射表。

所述的数据处理主机设置在每个变电站内，所述的监控区间与变电站内的开关柜一一对应。

本实用新型与现有技术相比，其具备如下优势：

（1）可以实现变电站电缆沟内电缆温度和运行环境的实时在线自动监测，解决了传统人工测温方式的测温不连续和无法实时在线监测的问题，为设备运维检修提供切实可靠状态数据，保证设备安全、可靠运行。

（2）可以显著提高运维工作效率，极大地减少了人工翻运电缆沟盖板的工作量，极大地降低人工作业安全风险。

（3）可以实现对变电站电缆沟内过热故障点的快速定位和智能预警，显著提升故障抢修工作效率和沟内设备故障检查时的安全性。

（4）可以实现多个变电站的集中数据管理和智能预警，在线监测和展示效果更加高效和丰富，智慧运维能力大幅提升。

附图说明

图1为本实用新型组织架构图；

图2为本实用新型电缆沟内测温结构示意图。

图中：1、电缆沟，2、电缆沟支架，3、三相电缆，4、第三感温光纤，5、第二感温光纤，6、第一感温光纤，7、开关柜。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行进一步详述：

本实用新型涉及了一种电力系统变电运维检修装置，具体的说，是一种对变电站电缆进行在线测温的系统，所述变电站内设置若干开关柜7及三相电缆3，所述的三相电缆3设置在电缆沟1中，所述开关柜7与三相电缆3连接，在电缆沟1内设置承托三相电缆的电缆沟支架，所述测温系统包括设置在电缆沟的测温装置及电缆沟外的分析监控装置，所述的测温装置为感温光纤；

具体的，所述感温光纤包括第一感温光纤6、第二感温光纤5及第三感温光纤4，所述第一感温光纤6设置在电缆沟1内设置的三相电缆3上，第二感温光纤5设置在三相电缆3外侧的电缆沟1的内部空间中，第三感温光纤4设置在电缆沟1中设置的电缆沟支架2上；

进一步的，所述的第一感温光纤6设置在三相电缆3的上侧，第一感温光纤6呈连续s形设置，所述第二感温光纤5与第三感温光纤4均围绕三相电缆同心设置，所述第三感温光纤4搭接在电缆沟支架的2的上表面；

所述的感温光纤，其测温范围为-10℃~120℃，其包层直径范围为0.125mm至0.25mm，其芯径为50μm或62.5μm，其任意段均具有拉曼温度效应，所述的感温光纤至少设置3根，一般为3-6根。

本实用新型中，所述的分析监控装置包括数据处理主机、变电站局域网及监控中心，数据处理主机接收来自感温光纤传来的温度信号，而后进行处理后通过变电站局域网送入监控中心进行展示及预警。

所述数据处理主机由光电转换器、模数转换芯片、数字信号处理器和通信网络芯片组成，光电转换器上设有激光脉冲发射器和多路光纤接口，光纤接口一般为4-8个，光电传感器设置在感温光纤和模数转换芯片之间，激光脉冲发射器内采用激光二极管作为光源，数字信号处理器分别与模数转换芯片以及通信网络芯片相连，模数转换芯片为12位双通道模数转换器，最高转换速率为125msps，通信网络芯片配置有rs232/485及lan两种通信网络接口，其中rs232接口1个，rs485接口1个，lan接口为2个。

所述变电站局域网连接辖区内所有的变电站，所述变电站均被监控中心管理监控，所述智能监控中心具有计算机、数据库和监控大屏，其可以实现对所管辖的多座变电站信息的统一监控和集中展示。

智能监控中心还可以通过网络将设备故障信息以短信方式发送到变电运维人员手机上，实现快速告警的功能。

本实用新型中，所述感温光纤为分布式多模感温光纤，在所述感温光纤上等距设置监控区间，在每个监控区间内设置测温点，而后将位置数据与温度数据组合形成定位数据映射表，这样一来其接入方便，组网成本低，且安全性高。

具体的说，首先将现场整个被监测的地下的封闭式电缆沟（含电缆沟内设备）按照地面上的实际开关柜间隔进行分区，然后，将数据处理主机中的光纤测温温度值所对应的具体距离点在封闭式电缆沟中进行定位，并在感温光纤对应上方位置的电缆沟盖板上和测温光纤本体上设置距离定位指示标牌，最后，根据定位的具体距离点，将感温光纤的每个温度值所对应的具体距离点与开关柜分区名称进行逐一映射，从而得到光纤测温定位数据映射表。该光纤测温定位数据映射表可应用于数据处理主机和智能监控中心的数据页面展示，也可以用于绘制变电站现场的光纤距离定位指示图。

所述的数据处理主机设置在每个变电站内，所述的监控区间与变电站内的开关柜一一对应。

下面通过具体的例子来说明本实用新型：

数据处理主机的光电转换器通过光纤接口向感温光纤发射激光脉冲，然后通过光纤接口接收到感温光纤反射回来的光信号，并将其转换为模拟电信号输出至模数转换芯片，由模数转换芯片将其转为数字信号传输到数字信号处理器，数据处理主机内的数字信号处理器根据得到的温度数字信号，运算得出变电站电缆沟内的电缆、电缆沟支架及其周围环境温度和设备过热点的具体故障距离，并将温度数据和过热点故障信息通过通信网络接口经局域网传输给智能监控中心。

智能监控中心通过将实时上传的温度数据与数据库内预置的告警参数进行比对，在计算机上自动跳出告警窗，并发出声光报警和短信报警，同时将变电站的电缆沟设备的温度数据和过热点故障信息以表格、图像等形式在计算机显示屏和监控大屏上集中展示。

具体的说，数据比对包括三种方式：一是绝对值比对，即将采集到的温度值与设备运行的最高定值进行比对，如超过最高定值则告警；二是相对值比对，将所有采集到的温度值进行两两比较，如差值超过设定的定值则告警；三是趋势值比对，将所采集到温度值与其前一个或前数个采集到的温度值进行比较，如超过设定的定值则告警，且比较时还根据该采集点所对应的分区的开关柜一次电流值进行比较系数修正。

本实用新型中，所述的第一感温光纤的s型曲线具体按照正弦函数asinωx的形式进行一一定位布置，定位前首先确定测温点的最小间距要求和现场三相电缆的敷设宽度，然后根据该最小间距要求确定正弦函数的具体振幅a和角频率ω，最后，在实际的感温电缆上定点安装距离指示标识，用于光纤测温定位数据映射表制作时使用；对于电缆沟内电缆沟支架和电缆沟内环境温度，采用线性方式布置光纤，即第二感温光纤与第三感温光纤按照直线型方式覆盖在三相电缆沟支架表面。