DTS在电缆测温及载流量分析上的应用(2)

1）电缆线路参数的输入：包括电缆本体的各种参数以及电缆线路的敷设环境，这些参数是计算载流量的基础参数，输入后将自动保存到系统参数配置中。

图10 软件界面1

2）稳态载流量的预测：输入电缆规格及其与载流量相关的参数，然后根据电缆敷设、排列方式以及周围环境条件（环境温度、如果是地下敷设还有土壤热阻系数、埋地深度等）。利用系统的历史数据及各种实时参数对电缆的故障进行分析、对危险点进行预测以及对电缆当前实际可以承受的最大载流量进行估算。

图11 软件界面2

3）暂态载流量计算：

a)导体温度实时计算：它是整个载流量分析系统的核心功能。将采集到的负荷电流和电缆表面或内部温度输入到系统中，利用已定义的电缆结构参数，系统将自动建立所需的数学算法模型，计算出相应位置的电缆导体温度，准确判断电缆的载流能力。

图12 软件界面3

b)电缆负荷动态评估：通过导体温度实时计算出的数据，并根据电缆负荷的历史数据，建立不同线路的个性化负荷评估算法。

图13 软件界面4

4）紧急过负荷能力评估：

根据电缆线路模型及动态载流量计算公式，结合周围环境的影响因素（紧急过负荷时间短于1h的情况可以忽略周围环境的影响），进行紧急过负荷能力评估，本系统提供4种评估功能，分别是：

1、给定过载流电流和过载时间，计算出电缆导体的过载温度；

图14 软件界面5

2、给定过载时间和最大允许温度，计算出最大允许的过载电流；

图15 软件界面6

3、给定过载电流和最大允许温度，计算出允许的过载时间；

图16 软件界面7

4、根据日负荷曲线计算出当天的动态载流量。这些评估功能可以为电力调度部门的运行决策提供可靠的科学依据；

图17 软件界面8

软件运行环境：

CPU：PIII800MHz以上 内存：256M以上 显示分辨率：1024×768以上 操作系统：Windows 相关设计标准

本系统软件是建筑于上述电缆产品标准和IEC计算标准之上的，根据国际电工委员会标准IEC 60287《电缆载流量计算》

<JB/T10181-2000> <IEC60853> <IEC949-1988>

3.3 产品技术参数

通道数：单套主机所能配接的光纤条数。 测量时间：测温曲线的刷新周期

空间分辨率：又称最小感温长度，是指能真实反映外界温度的最小受热长度。

DTS产品的光缆处在高温区域时，只有当处在高温区的光纤长度超过探测主机的空间分辨率时，才能准确的响应出真实的温度。当高温区的光纤长度达不到主机温度分辨率时，主机测量得到的温度值会偏低。 温度分辨率：表征探测主机对某光纤点温度的分辨能力。

4 工程施工方式

DTS-2000的现场施工比较简单，将主机机柜就近放置在控制室内，将光缆通过尾纤拉到电网电缆上即可。主要的工作量在于电缆的铺设方式。

大部分已经建成的电缆和部分新建电缆中，光缆可以和电缆并排紧贴铺设。 如果电缆表面都是可以铺设光缆的，比如电缆隧道沟，比较简单易行的方案是 将光缆捆绑在电缆外表面，或者通过外部粘结剂将光缆贴在电缆表面。管道中的电缆可以将光缆铺设在电缆和管道之间。

图18 感温光缆的铺设

需要注意到是，发热导体和感温光缆之间距离越大、之间物体越多，测量的不确定性也就越显著，光纤温度和电缆导体温度之间的相关系数也就越小。对于电缆测温，最佳也可以实现的方式是在电缆生产过程中将光缆嵌入。通过对电缆材质的分析及热传导的理论计算，可以将光纤的温度换算到电缆铜导线的温度。