拉曼温度传感器及其在电力系统中的应用 raman temperature sensor and its application in power system.pdfVIP

第3l卷第209期 电力系统通信 V01．3lNo．209 TelecommunicationsforElectricPower 2010年3月10日 System Mar·10，2010 ．43． 拉曼温度传感器及其在电力系统中的应用 孙国善，侯思祖，陈 超，严 丁 (华北电力大学电子与通信工程系，河北保定071003) 摘要：分布式光纤测温系统作为一种高新技术，已在电力行业得到广泛应用，为电力系统的安 全运行提供了保障。文章首先介绍了基于自发拉曼散射的分布式光纤传感器的工作原理和结 构，分析了系统的测温原理以及在电力系统的广泛应用。最后给出了检测电缆温度的应用实 例，实例表明该测温装置性能良好，可应用于生产实践。 关键词：光纤；温度检测；电气设备 文献标志码：B 中图分类号：TN253；TM764 文章编号：1005—7641(2010)03—0043—04 在光纤L处的反斯托克斯散射光子数为 O 引言 (2) 电力系统是由发电设备、输变电设备和用电 式中 K，砭分别为与光纤斯托克斯和反斯托克 设备组成的复杂网络，要保证复杂网络系统安全 斯散射截面有关的系数：S为光纤的后向散射因 稳定的运行。就要确保系统内各个关键设备在运 子；K，k分别为斯托克斯和反斯托克斯散射光子 行中能够及时发现故障隐患。有计划地将事故排 频率；％，a。，d。分别为人射光、斯托克斯散射光和 除。 反斯托克斯散射光频率的光纤传输损耗；L为光 目前，发电厂、变电站、冶金、石化等企业的电 纤待测局域处的长度；R。(T)，R。(T)分别为与光 力电缆、高压五防开关柜、发电机、大功率高压电 纤分子低能级和高能级上的布局数有关的系数． 动机等设备的故障隐患往往伴随设备关键部位温 度升高，所以，过热监测是故障预警的有效手段。 与光纤局域处的温度有关。R。(D，吃(D分别为 随着光纤技术的发展．光纤传感技术在电力设备 ， -． 1—1 R，(T)=l1-exp(二警)l(3) 故障检测中的应用得到逐步推广。其中分布式光 纤测温技术彻底解决了困扰电力设备运行中过热 监测的难题。可实现对电力设备故障发热敏感部 (4) 位温度的准确、实时在线监测和故障预警、精确定 兄(T)=[exp(hk--争)一1] 位111。 式中h为普朗克常量；k为玻尔兹曼常量。 实际测量时。可用光纤的斯托克斯散射 1 分布式光纤测温原理 OTDR曲线解调光纤的反斯托克斯散