一．行業(yè)背景

隨著社會發(fā)展，對電力需求的不斷增長，電網(wǎng)的負(fù)載會不斷增加。盡管發(fā)生事故的可能性微乎其微，但是依然有一定數(shù)量的電網(wǎng)事故案例。 而對這些案例的分析都顯示，當(dāng)時的電纜工作溫度已經(jīng)超過了它們最大極限工作溫度，因此需要對電纜的動態(tài)載流量進行分析，來降低甚至消除上述事故隱患。

對于已經(jīng)投入運行的電纜、電纜結(jié)構(gòu)和其它電纜的相位和空間關(guān)系，負(fù)荷的電壓和頻率等均已確定，電纜的總發(fā)熱量僅和導(dǎo)體溫度相關(guān)。可以通過電纜載流量分析軟件（以下簡稱軟件）來建立環(huán)境溫度，護套表面溫度與電纜線芯溫度，載流量之間的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)電纜線芯溫度的非接觸在線診斷，保證電纜的安全運行。

二．依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

? QGDW 1814-2013 《電力電纜線路分布式光纖測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定了導(dǎo)體溫度計算驗證實驗和動態(tài)載流量計算驗證實驗。

? DLT1253-2013《電路電纜線路運行規(guī)程》中規(guī)定了敷設(shè)條件不同時電纜允許載流量和電纜導(dǎo)體允許最高溫度。

? DLT 1573-2016《電力電纜分布式光纖測溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定了監(jiān)測計算機軟件的基本的功能：電纜導(dǎo)體溫度計算，電纜導(dǎo)體動態(tài)載流量計算，數(shù)據(jù)保存及事件識別。

三．系統(tǒng)原理

3.1 分布光纖測溫系統(tǒng)原理

分布光纖測溫系統(tǒng)可以同時實現(xiàn)溫度測量和空間定位功能，實時獲得沿光纖分布的準(zhǔn)確溫度信息；結(jié)合先進的火災(zāi)智能報警判斷算法，實現(xiàn)傳感光纖全程的實時在線監(jiān)測。

3.2 運行電流采集主機原理

電纜的運行電流采用羅氏線圈進行測量。一個完整的羅氏線圈電流測量系統(tǒng)應(yīng)該包括一個線圈和一個積分器。將羅氏線圈測得的電動勢通過積分器做積分運算后可還原導(dǎo)體中的電流。

3.3 電纜載流量分析軟件原理

電纜載流量分析軟件可以實時、全范圍監(jiān)測電纜表面溫度，環(huán)境溫度和電纜的運行電流。采用國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC60287、IEC60853算法模型實時計算導(dǎo)體溫度，穩(wěn)態(tài)載流量和動態(tài)載流量，為電纜的安全監(jiān)控和負(fù)荷管理提供了強大的幫助。

四．分布式光纖在線測溫產(chǎn)品特點

物聯(lián)網(wǎng)平臺上傳:實現(xiàn)電流，溫度等數(shù)據(jù)實時上傳物聯(lián)網(wǎng)平臺，通過云平臺實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和云計算，不受地方限制和快速檢測電流及時響應(yīng)，從而更好的保護電纜設(shè)備。

實時數(shù)據(jù)分析:實時查看電纜的運行電流，環(huán)境溫度，電纜表面溫度，電纜導(dǎo)體溫度，方便對電纜的運行狀態(tài)進行分析。

穩(wěn)態(tài)載流量計算:用戶只需設(shè)置好相關(guān)的電纜基本參數(shù)，在電纜載流量分析軟件確定電纜型號和電纜表面溫度，可計算出電纜的穩(wěn)態(tài)載流量。為設(shè)計部門的電纜選型和調(diào)度部門調(diào)整電纜負(fù)荷提供參考數(shù)據(jù)。

動態(tài)載流量計算:給定溫度，時間，電流三個值中的任意兩個值，即可以計算出第三個值。可以幫助在線評估電纜的剩余負(fù)荷能力，幫助調(diào)度人員在負(fù)荷分配中做出合理決策，并實現(xiàn)電力電纜的動態(tài)增容，減少輸電線路建設(shè)投資。

五．分布式光纖在線測溫系統(tǒng)組網(wǎng)

電纜載流量動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)圖如圖1所示。

圖1

? 電纜表面和環(huán)境溫度采集：光纖測溫主機實時測得沿光纜敷設(shè)方向的電纜的溫度信息，再通過局域網(wǎng)將溫度信息傳輸?shù)缴衔粰C的軟件。

? 軟件：在局域網(wǎng)內(nèi)，由光纖測溫主機采集的溫度信息和運行電流軟件采集的電流信息會統(tǒng)一上傳至軟件。

? 物聯(lián)網(wǎng)平臺：軟件中數(shù)據(jù)可通過以太網(wǎng)傳輸至物聯(lián)網(wǎng)平臺。

六．軟件功能

軟件主界面如圖2所示。注意：每套軟件都和服務(wù)器綁定，若隨意將軟件安裝在其它服務(wù)器上，會導(dǎo)致軟件無法運行。

圖2

4

5

6

6.1 溫度監(jiān)控

如（圖3）所示，為溫度監(jiān)控頁面,頁面分為3部分，頂部為當(dāng)選中光纖基本信息，左側(cè)為實時溫度曲線，右側(cè)為告警信息列表，可點擊通道號切換顯示不同通道的光纖溫度曲線。右側(cè)采集控制按鈕從左到右分別為，開始采集、停止采集、重置坐標(biāo)、停止告警聲音。

圖3

6.2 載流量分析

打開再載流量頁面，在左側(cè)通道列表選中相應(yīng)線纜通道，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前采集的實時溫度計算線纜載流量，如（圖4）所示

圖4

6.3 歷史告警

歷史告警可以根據(jù)時間段和通道查詢告警記錄，如（圖5）。點擊查看可以查看告警記錄詳細(xì)信息。

圖5

6.4 歷史溫度

歷史溫度可以根據(jù)時間段和通道查詢歷史溫度數(shù)據(jù)，如（圖6），歷史數(shù)據(jù)可根據(jù)選擇時段進行快速回放操作，快速查看光纖溫度變化，如（圖7）。點擊查看可查看歷史記錄詳情。

圖6

圖7

6.5 采集設(shè)置

采集設(shè)置可以修改系統(tǒng)采集卡設(shè)置、存儲設(shè)置、數(shù)據(jù)上報設(shè)置、光開關(guān)設(shè)備運行參數(shù)，如（圖8）

圖8

6.6 光纖設(shè)置

光纖設(shè)置可以查看當(dāng)前已配置的光纖信息，可以添加、修改和刪除測溫光纖信息，如（圖9）。

圖9

6.6.1 光纖添加、修改

點擊和可以添加和修改光纖信息，再打開的窗口中可填寫相關(guān)信息，點擊可讀取光纖溫度數(shù)據(jù)曲線，點擊可自動計算參考光纖和測溫的區(qū)間信息。如（圖10）

圖10

6.6.2 光纖地圖路徑設(shè)置

點擊圖標(biāo)可設(shè)置光纖的鋪設(shè)路徑，如(圖11)。在打開的新窗口的左上角可以修改所在城市。點擊“開始繪制"可以在地圖上繪制光纖鋪設(shè)路徑，雙擊結(jié)束繪制。點擊“清除路徑"可清理當(dāng)前繪制的路徑。點擊“保存"保存當(dāng)前繪制的路徑。點擊右上角刷新地圖。

圖11

6.7 監(jiān)控區(qū)間設(shè)置

監(jiān)控區(qū)域設(shè)置可設(shè)置查看和修改已配置的光纖通道的監(jiān)控區(qū)域，點擊和可以添加和修改監(jiān)控區(qū)域，如（圖12），填寫完成信息后點擊“保存"按鈕。

圖12

6.8 穩(wěn)態(tài)載流量計算

載流量計算可根據(jù)選擇的電纜、電纜溫度計算電纜可承受的載流量。如（圖13）

圖13

6.9 電纜信息設(shè)置

電纜信息設(shè)置添加電纜信息，該信息填寫較多。請認(rèn)真填寫，確保填寫數(shù)據(jù)正確如（圖14）。填寫信息分為電纜參數(shù)信息和電纜敷設(shè)及其它關(guān)聯(lián)參數(shù)2部分。

電纜參數(shù)信息包括電纜的導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、內(nèi)襯層、金屬護套、外護套、電纜外部信息。

電纜敷設(shè)及其它關(guān)聯(lián)參數(shù)包括電纜敷設(shè)環(huán)境和敷設(shè)類型。

圖14