分布式光纤传感:为电力安全监测 “全链赋能”
在电力安全保障的 “前沿阵地”,分布式光纤传感技术宛如一位可靠的 “智能卫士”,有着诸多至关重要的应用。输电线路方面,借由布里渊和拉曼散射原理,监测覆冰时的应变与温度,精准判断覆冰厚度、重量,预防断线倒塔;捕捉微风振动、舞动细节,守护线路免受长期损伤。在电力电缆监测中,基于拉曼散射测温度防过热老化,用振动传感察觉外力破坏,借声波传感定位局部放电。变电站内,为设备做 “体温”“体检”,把控温度、监测振动排查故障。于周边环境,预警火灾、监测入侵,全方位筑牢电力安全 “防护网”。
输电线路状态监测
- 覆冰监测:当输电线路覆冰时,其重量增加、弧垂增大,易引发断线、倒塔等事故。分布式光纤传感技术中的布里渊散射和拉曼散射原理可用于监测线路的应变和温度变化。通过在输电线路上安装光纤传感器,实时监测光纤的应变情况,进而判断线路是否覆冰以及覆冰的厚度和重量等信息,以便及时采取除冰措施,保障输电线路的安全运行。
- 微风振动监测:输电线路在微风作用下会发生振动,长期振动可能导致线路疲劳损伤。分布式光纤振动传感技术能够实时监测线路的振动频率、振幅等参数,通过对振动信号的分析,评估线路的振动状态,及时发现异常振动情况,为采取减振措施提供依据,延长输电线路的使用寿命。
- 舞动监测:在大风等恶劣天气条件下,输电线路可能会发生舞动现象,这会对线路造成严重的损坏。分布式光纤传感系统可以监测到线路舞动时的动态应变和位移变化,准确获取舞动的幅值、频率、轨迹等信息,帮助电力部门提前预警,采取有效的防舞措施,如安装防舞装置等,确保输电线路的安全稳定运行。
电力电缆监测
- 温度监测:电力电缆在运行过程中,由于电流通过会产生热量,如果散热不良或过载运行,电缆温度会升高,加速绝缘老化,甚至引发火灾。分布式光纤温度传感技术利用光纤的拉曼散射或布里渊散射效应,能够实时测量电缆沿线的温度分布,及时发现电缆的过热部位,为电力电缆的载流量评估、故障预警和运行维护提供重要依据,保障电缆的安全可靠运行.
- 外力破坏监测:分布式光纤振动传感技术可用于监测电力电缆周围的振动情况,当有外力作用于电缆附近,如挖掘、钻探、车辆碾压等,传感器能够捕捉到振动信号,并通过对信号的分析和处理,判断外力的类型、位置和强度等信息,及时发出警报,防止外力破坏导致电缆损坏,避免停电事故的发生。
- 局部放电监测:局部放电是电力电缆绝缘老化和故障的重要早期表现。分布式光纤声波传感技术(DAS)可以检测电缆局部放电时产生的超声波信号,实现对电缆局部放电的在线监测和定位。通过对局部放电信号的监测和分析,能够及时发现电缆的绝缘缺陷和潜在故障,为电缆的维护和更换提供科学依据,提高电缆的运行可靠性。
变电站设备监测
- 设备温度监测:变电站内的变压器、开关柜、母线等设备在运行过程中会产生热量,过高的温度会影响设备的性能和寿命,甚至引发故障。分布式光纤温度传感系统可以安装在这些设备上,实时监测设备的温度变化,实现对设备的过热保护。当设备温度超过设定阈值时,系统会及时发出报警信号,提醒运维人员进行处理,确保变电站设备的安全稳定运行。
- 机械振动监测:变电站中的一些设备,如变压器、电抗器等,在运行过程中会产生机械振动。分布式光纤振动传感器可以监测设备的振动情况,通过对振动信号的分析,判断设备是否存在故障或异常。例如,当变压器内部发生绕组松动、铁芯移位等故障时,会引起振动信号的变化,传感器能够及时捕捉到这些变化,为设备的故障诊断和维修提供参考依据。
电力设施周边环境监测
- 火灾预警:分布式光纤温度传感技术可用于监测电力设施周边的环境温度,一旦发生火灾,传感器能够迅速检测到温度的急剧升高,并及时发出火灾报警信号,为电力设施的防火灭火提供早期预警,减少火灾对电力设施造成的损失。
- 入侵监测:通过在电力设施周围铺设分布式光纤传感器,利用其振动传感功能,可以实时监测周边的人员活动和物体入侵情况。当有人员或物体靠近电力设施时,传感器会检测到振动信号,并将其传输至监控中心,实现对电力设施的周界安防监控,防止非法入侵和破坏行为的发生。