光纤光栅传感系统在电力行业的应用
发表时间:2024年10月23日

光纤光栅传感系统在电力行业的应用广泛且深入,主要得益于其高精度、高灵敏度、抗电磁干扰以及长距离低损耗传输等优势。以下是对光纤光栅传感系统在电力行业应用的具体介绍:

一、电缆温度监测

光纤光栅传感系统可用于实时监测电缆的温度。在电力系统中,电缆因电流通过会产生热量,如果电缆温度过高,可能会导致绝缘老化、电缆损坏甚至火灾等严重后果。通过光纤光栅传感系统,可以及时发现电缆温度异常情况,预防事故的发生。

二、输电线路振动监测

光纤光栅传感系统还可以用于监测输电线路的振动情况。输电线路在风力、冰载等外部因素作用下可能会产生振动,如果振动幅度过大,可能会导致线路损坏或断裂。通过光纤光栅传感系统,可以实时监测输电线路的振动情况,为线路的维护和管理提供重要数据支持。

三、电力设备温度监测

光纤光栅传感系统可用于监测各种电力设备的温度,如高压开关柜、变压器、电抗器等。这些设备在运行时会产生热量,如果温度过高可能会导致设备损坏或故障。通过光纤光栅传感系统,可以实现对这些设备温度的实时监测,及时发现温度异常情况,保障电力设备的正常运行。

四、热点温度测量

在大型变压器等电力设备中,绕组温度分布不均匀可能导致局部过热。光纤光栅传感系统能够直接测量变压器绕组的热点温度,提高测量的准确性和实时性,有助于及时发现并处理潜在的过热问题,防止绝缘击穿和设备损坏。

五、电流测量

在电力工业中,电流转换器可将电流变化转化为电压变化,电压变化又会使压电陶瓷(PZT)产生形变。通过贴于PZT上的光纤光栅的波长漂移,可以得知电流强度。这种方法具有廉价、无需复杂电隔离的优点。

六、电线载重量监测

光纤光栅传感系统还可以用于监测电线的载重量。通过将载重量的变化转化为紧贴电线的金属板所受应力的变化,这一应力变化被黏于金属板上的光纤光栅传感器探测到,从而实现远距离恶劣环境下电线的载重量测量。

七、系统特点与优势

  • 抗电磁干扰:光纤光栅传感系统不受电磁场干扰,适用于电力系统这种电磁环境复杂的场景。

  • 高精度与高灵敏度:能够实现对温度、应力等参数的精确测量,提高监测的准确性。

  • 长距离低损耗传输:光纤的传输距离远且损耗低,适用于大范围的电力系统监测。

  • 本征安全:光纤光栅传感系统采用光纤作为传输介质,具有本征安全的特性,不会引发火灾或爆炸等安全问题。

光纤光栅传感系统在电力行业的应用为电力系统的安全运行提供了重要保障。随着技术的不断进步和成本的降低,相信光纤光栅传感系统在电力行业的应用将会更加广泛和深入。