本文檔介紹了基于DTS的高壓電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，并提供了運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的示例。測(cè)系統(tǒng)輸入是電纜分布溫度（表面溫度）和DTS實(shí)時(shí)檢測(cè)的實(shí)時(shí)負(fù)載電流。高溫升指數(shù)和傳輸算法動(dòng)態(tài)電流用于執(zhí)行異常溫度點(diǎn)和電纜負(fù)載監(jiān)控任務(wù)。文檔還介紹了實(shí)施動(dòng)態(tài)負(fù)載能力算法DCR-I實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證測(cè)試的過程，該算法可靠地計(jì)算負(fù)載溫度監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)。時(shí)的電纜驅(qū)動(dòng)程序。[關(guān)鍵詞] DTS;監(jiān)測(cè)高壓電纜;動(dòng)態(tài)負(fù)載能力;驗(yàn)證測(cè)試; DCR-I;驅(qū)動(dòng)溫度;最高溫升110千伏連接陳家鎮(zhèn)和長(zhǎng)興島變電站的1130和1133線長(zhǎng)興島主線隨著負(fù)荷的不斷增加，建設(shè)項(xiàng)目的目標(biāo)是更換電纜更大的傳輸能力已經(jīng)在準(zhǔn)備中。了確保過渡期間線路的可靠運(yùn)行，決定使用DTS光纖溫度測(cè)量技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。線1130和1133包括一條10，700米的海底電纜段，一條6000米的航空段和一條連接長(zhǎng)興的100米長(zhǎng)的管段。項(xiàng)目建議階段，提出了兩個(gè)建議：（1）監(jiān)測(cè)整條生產(chǎn)線：在管段中鋪設(shè)溫度測(cè)量光纖并連接到懸掛電纜。OPGW光纖和海底光纖電纜形成全線DTS溫度測(cè)量[1-5]（2）臨界區(qū)域監(jiān)測(cè)：設(shè)計(jì)單元確認(rèn)管道發(fā)生瓶頸在管道部分。此，模式只監(jiān)視管道部分;目前，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)安裝和使用了近三個(gè)月：它運(yùn)行穩(wěn)定，提供被監(jiān)控對(duì)象的安全狀態(tài)和各種其他信息。統(tǒng)解決方案概述長(zhǎng)興控制室安裝了DTS主機(jī)，稱為本地站的工業(yè)計(jì)算機(jī)和GPRS模塊。

　　接到所述主框架DTS兩個(gè)溫度測(cè)量電纜通過命令行橋分別路由并置于管柱相對(duì)1130和1133中，每個(gè)光纜覆蓋環(huán)的三相電纜中的電纜表面上。DTS主機(jī)和溫度測(cè)量電纜構(gòu)成DTS溫度測(cè)量子系統(tǒng)，完成了實(shí)時(shí)收集電纜表面分布溫度的任務(wù)。地站連接到DTS主機(jī)和GPRS模塊，并且可以從變電站監(jiān)控系統(tǒng)讀取兩個(gè)環(huán)路的實(shí)時(shí)充電電流。DTS完成分布式溫度數(shù)據(jù)的檢測(cè)時(shí)，它觸發(fā)本地站發(fā)送分布式溫度數(shù)據(jù)和通過GPRS加載的當(dāng)前數(shù)據(jù)。于沒有可用的有線通信信道，該模式使用GPRS通信方法和加密和數(shù)據(jù)驗(yàn)證設(shè)置，如圖1所示.GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)IP地址有線電視公司并試用一個(gè)訪問該公司內(nèi)部網(wǎng)的在線監(jiān)控服務(wù)器。
　　控服務(wù)器稱為CSM站，配置在有線電視公司的手術(shù)室中，執(zhí)行以下實(shí)時(shí)任務(wù)：分析電纜表面溫度數(shù)據(jù)，監(jiān)控電纜異常點(diǎn)溫度，監(jiān)控電纜的當(dāng)前負(fù)載水平，確保電纜安全充電; CSM站的監(jiān)控應(yīng)用軟件使用溫度異常發(fā)現(xiàn)機(jī)制和動(dòng)態(tài)電流傳輸技術(shù)。合這些工業(yè)智能算法，該設(shè)備提供基于DTS的電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)。度異常發(fā)現(xiàn)機(jī)制采用傳統(tǒng)的最高溫度監(jiān)測(cè)指標(biāo)，優(yōu)化SPD空間峰值檢測(cè)方法，為另一種常溫指標(biāo)提供最高的溫升，從而形成溫升最高，并在幾個(gè)階段采用MTS。放方法，在多個(gè)時(shí)間尺度上創(chuàng)建，以具有檢測(cè)較低溫度異常的能力。電纜故障的熱特性的研究表明，這些缺陷在分布溫度下在儀表的空間尺度上以峰的形式出現(xiàn)。SPD使用小波濾波算法來過濾由無瑕疵原因引起的分布式溫度變化和更高規(guī)模的波動(dòng)，例如;在該圖中，SPD的濾波器距離常數(shù)為2.0米。過濾的溫度上升成為米級(jí)空間尺度的最大溫升的分布，從而設(shè)定最高的最高溫升指數(shù)。指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)效果：每個(gè)點(diǎn)的溫度不僅與其自身溫度的歷史進(jìn)行比較，還與相鄰區(qū)段的溫度進(jìn)行比較。對(duì)于溫度上升速率的傳統(tǒng)指標(biāo)，提供了高度針對(duì)性的警報(bào)機(jī)制。于SPD可以有效地過濾電纜溫度的正常波動(dòng)，因此可以在無限長(zhǎng)度的時(shí)間尺度上測(cè)量峰值溫度上升的控制指數(shù)。方法用于使用MTS方法設(shè)定以下三個(gè)時(shí)間尺度的峰值溫度。l：持續(xù)5分鐘，持續(xù)2小時(shí);警戒線和警戒線在過去24小時(shí)內(nèi)分別設(shè)定在3.0°C和5.0°C。過一段時(shí)間的操作后，將根據(jù)環(huán)境溫度的實(shí)際噪聲水平進(jìn)行調(diào)整。態(tài)DTS電流傳輸算法的應(yīng)用創(chuàng)建了建立完全定義的DCR模型（本地的，與環(huán)境無關(guān)的）的第一條件。度測(cè)量電纜放置在電纜的表面或護(hù)套上，并實(shí)時(shí)檢測(cè)電纜或護(hù)套的表面溫度。為邊界，DCR模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)僅涉及電纜結(jié)構(gòu)及其對(duì)周圍電纜的電氣影響。素，是在鋪設(shè)電纜后確定的。或電纜表面邊界的DCR模型稱為DCR-I模型或內(nèi)部模型，因?yàn)榇_定了模型參數(shù)和邊界條件，該模型可以可靠地計(jì)算溫度場(chǎng)（y包括極限的駕駛員溫度。且在短期內(nèi)緊急收費(fèi)。過分析電纜總熱量與極限溫度之間的響應(yīng)關(guān)系，確定了散熱參數(shù)和超出極限的外部環(huán)境狀態(tài)，并對(duì)其容量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)計(jì)算。以實(shí)現(xiàn)允許負(fù)載或在更長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)的操作模擬。DCR-II模型或外部模型。該方案中，建立了兩個(gè)環(huán)路的DCR-I模型和DCR-II模型，用于完成電纜導(dǎo)體溫度的實(shí)時(shí)計(jì)算，48小時(shí)運(yùn)行模擬和計(jì)算。態(tài)電流欠壓。中，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)器溫度是程序安全監(jiān)控的主要指標(biāo)，其警告線和報(bào)警線分別設(shè)置在75°C和85°C。了驗(yàn)證當(dāng)前電纜中DCR-I模型的有效性和準(zhǔn)確性，武漢高壓研究所在實(shí)施該方案之前收費(fèi)并進(jìn)行了驗(yàn)證測(cè)試。DCR-II模型的特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性：在實(shí)驗(yàn)室中模擬幾個(gè)環(huán)境的成本很高，測(cè)試周期很長(zhǎng)，因此驗(yàn)證測(cè)試不合適。于DCR-II模型預(yù)測(cè)了電纜的表面溫度，因此計(jì)劃在運(yùn)行階段（前六個(gè)月內(nèi)）完成現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。DCR-I模型的驗(yàn)證測(cè)試如圖2所示。試驗(yàn)證過程分為三個(gè)階段：準(zhǔn)備：測(cè)試電纜回路系統(tǒng)內(nèi)置于測(cè)試室，如圖所示下圖;為了滿足實(shí)際應(yīng)用，測(cè)試驗(yàn)證對(duì)象是在線DCR。統(tǒng)I由一個(gè)小型DTS子系統(tǒng)和一臺(tái)DCR-I計(jì)算機(jī)組成;根據(jù)測(cè)試電纜回路的參數(shù)對(duì)DCR-I模型進(jìn)行建模，并將DTS檢測(cè)到的分布溫度和實(shí)時(shí)電流作為計(jì)算，顯示和校正的輸入條件。意驅(qū)動(dòng)器的溫度。
　　準(zhǔn)溫度記錄儀和當(dāng)前記錄儀構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試記錄單元：它通過以下方式實(shí)時(shí)收集和記錄電纜表面溫度，導(dǎo)體溫度，環(huán)境溫度和電流。個(gè)熱電偶和電流互感器作為測(cè)試系統(tǒng)連接。量數(shù)據(jù)，其中用于檢測(cè)導(dǎo)體溫度的熱電偶插入在導(dǎo)體中穿透的電纜中間部分的小孔中。作：應(yīng)用特定環(huán)境條件，啟動(dòng)測(cè)試循環(huán)，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試記錄單元和DCR-I系統(tǒng);結(jié)論：總結(jié)和比較標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)文件和DCR-I系統(tǒng)生成的計(jì)算報(bào)告，然后給出驗(yàn)證結(jié)論。試環(huán)境設(shè)計(jì)有三種方式：空中自然對(duì)流，強(qiáng)制通風(fēng)和洪水;鋪設(shè)電纜有兩種方法：緊密粘合和松散抓握。中，由于本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)的電纜全部浸入水中，無法保證通過管道的電纜會(huì)粘附在電纜表面，浸入式測(cè)試箱水和電纜松散連接是專門設(shè)計(jì)的。小時(shí)隨機(jī)調(diào)節(jié)施加的充電電流，并且導(dǎo)體的溫度可在允許的范圍內(nèi)盡可能多地變化。施了四個(gè)測(cè)試用例（見表1）。3顯示了由情況3的計(jì)算比率DCR-I產(chǎn)生的當(dāng)前溫度響應(yīng)曲線.X軸坐標(biāo)是測(cè)試的持續(xù)時(shí)間，持續(xù)16小時(shí)，軸的主坐標(biāo)Y是電流，單位是A.Y軸的子坐標(biāo)是溫度，單位是°C。折曲線表示充電電流，其他三條曲線表示溫度。過DCR-I從上到下計(jì)算的驅(qū)動(dòng)器，由DCR-I計(jì)算的電纜表面溫度和由DTS檢測(cè)的光纖溫度。結(jié)所有測(cè)試數(shù)據(jù)，得到驗(yàn)證結(jié)果：在所有測(cè)試案例中，導(dǎo)體溫度的最大偏差和由DTS和DCR-I組成的驗(yàn)證系統(tǒng)計(jì)算的測(cè)量值不超過2.0°C。種差異可以滿足實(shí)際在線監(jiān)測(cè)的要求。測(cè)試從環(huán)境角度驗(yàn)證了DCR-I模型的獨(dú)立性：它可以在各種環(huán)境條件下以穩(wěn)定可靠的方式計(jì)算導(dǎo)體的溫度。驗(yàn)證實(shí)，在浸入水中的條件下，電纜表面對(duì)光纖的熱阻和分離它們的空間距離不敏感，計(jì)算溫度的精度。DCR-I很少或沒有接觸電纜和電纜的表面。距仍然可以保證。外，水浸試驗(yàn)還表明，由于水的高熱容量，雖然導(dǎo)體的溫度直接是可變電流的函數(shù)，但電纜表面的溫度變化低，這證實(shí)了電纜的表面溫度直接用作電纜負(fù)載水平的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。是不可行的。例現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析監(jiān)控系統(tǒng)目前已安裝并使用了近三個(gè)月。了父線1130和1133之外，由系統(tǒng)監(jiān)視的用戶對(duì)象包括通過電纜的控制線橋。于這些，僅需要溫度異常監(jiān)視功能。目前為止，受監(jiān)控的用戶對(duì)象處于安全狀態(tài)。示和分析了2008年6月至7月期間1130主線的數(shù)據(jù)。面使用的圖形是監(jiān)控系統(tǒng)的屏幕截圖。配溫度：時(shí)間的一個(gè)例子是7月21日21:15，如圖4所示。坐標(biāo)是空間的長(zhǎng)度，單位是米，它是由電纜的順序決定的，前102米為B相，104米，C相（相反方向），A相為201至291米;曲線表示當(dāng)前分布溫度，參見主左坐標(biāo)的Y軸;最大測(cè)量溫度為254米，即30.0℃。個(gè)中間曲線實(shí)時(shí)，從最后10分鐘和最后2個(gè)小時(shí)，從小到大變化，參考軸坐標(biāo)在右邊訂購(gòu)。度變化很大的區(qū)域位于電纜井的位置，并受到外部溫度的強(qiáng)烈影響。外，其空間尺度大于10米，這也表明溫度的變化是正常的。些觀察結(jié)果表明，被監(jiān)測(cè)電纜的分布溫度相對(duì)均勻，沒有異?；蛎黠@的熱瓶頸。高表面溫度指數(shù)：跟蹤曲線如圖5所示;最高值為36.4°C（7月19日）;通過每天實(shí)時(shí)檢測(cè)電纜的表面溫度來生成跟蹤曲線。結(jié)一整天的數(shù)據(jù)，您可以獲得最大值，平均值和最小值。中的三條曲線從上到下，即最大日曲線，平均曲線和最小曲線。（曲線之后的以下最大溫升也是相同方式的匯總結(jié)果。電路電纜表面的標(biāo)稱溫度為66.1°C。時(shí)采用下火警：警戒線為48°C，警報(bào)線為58°C，未來視覺負(fù)荷隨環(huán)境溫度的變化而調(diào)整。標(biāo)的狀態(tài)是安全的。合氣象數(shù)據(jù)，可以看出表面溫度與天氣條件之間的最大相關(guān)性非常高。
　　入7月后，溫度顯著升高：電纜表面溫度在20天內(nèi)增加約9°C而電荷沒有顯著增加。前，還觀察到降雨可以更新排水中的水并顯著降低電纜的環(huán)境溫度。一項(xiàng)觀察表明，由于暴露在大氣中，室外電纜終端附近的電纜部分直接受溫度和陽光的影響，通常可以是溫度的最高點(diǎn)當(dāng)天的電纜表面。設(shè)電纜時(shí)，請(qǐng)確保電纜覆蓋該段。值溫度最大增加指標(biāo)（小于5分鐘）：其跟蹤曲線如圖6所示，最大值為0.6°C（7月19日），礦用電纜指標(biāo)顯示一條線3.0°C警報(bào)和5.0°C警報(bào)線。示燈的狀態(tài)是安全的。測(cè)表明，這些最高溫升的峰值主要發(fā)生在早上井附近的電纜段，井內(nèi)溫度對(duì)大氣溫度的變化敏感。指示器配置為查找電纜的故障點(diǎn)。是，受外界氣溫影響的上述部分電纜（儀表長(zhǎng)度）的影響與電纜故障引起的熱現(xiàn)象一致;因此，我們可以認(rèn)為第一個(gè)構(gòu)成第二個(gè)噪聲源。涉及指標(biāo)如何設(shè)置警報(bào)閾值的問題。果閾值設(shè)置得太低，則可能導(dǎo)致許多錯(cuò)誤警報(bào)，如果設(shè)置太高，則可能找不到電纜的故障點(diǎn)。前計(jì)劃包括根據(jù)指標(biāo)在運(yùn)行開始時(shí)的歷史信息統(tǒng)計(jì)調(diào)整指標(biāo)的告警閾值，例如將歷史數(shù)據(jù)的平均值加上標(biāo)準(zhǔn)差的幾倍，報(bào)警線2.0次，警告線3.0。間。高導(dǎo)體溫度指數(shù)：由三個(gè)負(fù)載電流和表面溫度變量組成的跟蹤曲線稱為電流 - 溫度響應(yīng)曲線;圖7顯示了以天為單位的時(shí)間單位;指標(biāo)的最大值是42.5度（7月19日）。），最小值為29.8度（6月29日），該指標(biāo)的警告線為75°C，警報(bào)線為85°C。示燈的狀態(tài)是安全的。纜導(dǎo)體的溫度是監(jiān)控電纜當(dāng)前負(fù)載水平的關(guān)鍵指標(biāo)。DCR-I模型實(shí)時(shí)計(jì)算駕駛員的溫度，而監(jiān)控系統(tǒng)將最后60分鐘（實(shí)時(shí)更新間隔時(shí)間單位），最后4天（小時(shí)）和過去365天（以天為單位）。流 - 溫度響應(yīng)的彎曲視圖。據(jù)匯總方法與上述兩個(gè)指標(biāo)不同：驅(qū)動(dòng)器溫度吸收階段的最高值和電纜的電流平均平均溫度。些視圖提供了電纜回路充電水平的狀態(tài)和歷史的直觀表示。這些圖中可以得出結(jié)論，電纜的當(dāng)前負(fù)載水平較低，并且由于當(dāng)前的負(fù)載條件和環(huán)境條件，它在最近幾周應(yīng)該保持安全。態(tài)電流分析：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了對(duì)未來48小時(shí)運(yùn)行的模擬（圖8），以小時(shí)為單位的當(dāng)前溫度響應(yīng)曲線表示為標(biāo)稱負(fù)載566A（標(biāo)稱值）的模擬。中的垂直線對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間。（6月19日下午1:00），左側(cè)對(duì)應(yīng)于歷史曲線，右側(cè)對(duì)應(yīng)于預(yù)期電流參考值，并計(jì)算電纜表面溫度和導(dǎo)體溫度。算表明預(yù)測(cè)的導(dǎo)體溫度可以達(dá)到58℃。一個(gè)例子的結(jié)果是導(dǎo)體溫度可以達(dá)到85℃，給定電流為905A。歸納如下：在當(dāng)前狀態(tài)下，電路可以承受其額定負(fù)載566A，并且其當(dāng)前負(fù)載容量可在短時(shí)間（48小時(shí)）內(nèi)達(dá)到905A。擬的計(jì)算基于通過在線監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得的每日負(fù)荷曲線（24小時(shí)）。面指出的電流是作為負(fù)載曲線時(shí)間的函數(shù)的最高值。小時(shí)運(yùn)行模擬和當(dāng)前負(fù)載能力的計(jì)算由DCR-II模型執(zhí)行。DCR-II模型通過識(shí)別方法獲得了周圍環(huán)境中瓶裝點(diǎn)的散熱特性。而，當(dāng)進(jìn)入條件不夠嚴(yán)格（例如白天和夜間負(fù)載之間的低負(fù)載或低負(fù)載）或外部干擾（例如，外部干擾）時(shí)，識(shí)別方法不能產(chǎn)生識(shí)別結(jié)果。纜井口附近的瓶頸點(diǎn)受天氣條件影響）。這種情況下，監(jiān)控系統(tǒng)將要求用戶有助于捕獲某些已知的環(huán)境條件。于在較短時(shí)間尺度上操作模擬和允許電流（小于電纜傳熱時(shí)間常數(shù)，通常是幾小時(shí)），DCR-I可以給出非常明確的結(jié)果。于電流大于48小時(shí)的計(jì)算，可以使用基于最新當(dāng)前溫度-365天響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算手動(dòng)完成。結(jié)該項(xiàng)目的實(shí)施為DTS應(yīng)用監(jiān)控電纜安全提供了一個(gè)很好的論據(jù)：在這種情況下，監(jiān)控系統(tǒng)使用智能計(jì)算機(jī)分析方法來執(zhí)行兩個(gè)關(guān)鍵任務(wù)：監(jiān)控電纜溫度異常和電纜安全負(fù)載監(jiān)控。
　　作是一種有效的保護(hù)手段。
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