電纜測溫防火系統                      

一、綜述

發電廠作為電網的源頭，是國傢動力的源泉。隨著裝機容量的不斷增大，對電網的影響也越來越大。一旦發生事故，就會對電網造成沖擊，嚴重的會造成電網的裂解。

所以，防止事故的發生，是電廠的重要工作之一。

在電力生產過程中大量的使用和存儲瞭多種可燃液體、氣體、易燃粉塵、固體燃料、和高壓高溫設備，許多設備伴有靜電、火花和高溫的存在，高溫管道、傳輸電纜密佈於各個角落，引發事故、火災發生的幾率極高。安全生產是電力生產穩定、經濟、高效運行的關鍵。近年來，電力系統火災事故頻頻發生，常因一臺設備故障或電纜延燃而波及全廠。

然而目前的大多數發電廠所使用的是火災報警系統。該系統是以離子感煙探測器、感溫電纜等火災探測元件為基礎組成的報警系統。它隻是在火災事故發生之後所發出的報警，而環境溫度為-40℃- +68℃時，目前的所有的線型定溫型感溫電纜都無法發出報警，不能夠在火災發生之前發現事故的隱患，不能提前預知事故的發生，提前發出報警信號。所以該系統不能夠預防事故的發生。

發電廠的事故的發生，是有前兆可循的。發電廠的火災事故大多與溫度有關。在火災發生之前，當電纜過載或損壞（如絕緣破壞）、開關觸點損壞、電容減效等都會產生巨大的熱量，使溫度過高、過熱，導致事故的發生。通過對溫度的探測、研究，可以發現事故發生的前兆，提前對事故發出報警，即預警，及時地采取措施，防止事故的發生。我們通過對設備(如高壓開關櫃、控制櫃等)、電纜溝層、電纜出線的接頭、蓄電池的在線監測，探測、發現事故發生的前兆，預知事故，提前發出事故預警警報，可以及時采取措施，防止事故的發生，達到減小事故損失的目的。因此，實現設備和電纜的在線監測就能夠起到事故預警的作用，這就是在線監測及事故預警系統（OES）。

二﹑系統功能

本系統通過對電廠的高壓電氣設備，電纜，電纜接頭，輸煤管線等設備的溫度在線監測，捕捉事故發生的早期征兆，防止事故的發生，起到事故預警的作用。系統主要功能如下：

1. 事故預警功能。通過對設備的溫度在線監測，隨時掌握溫度變化情況。

通過專用的分析軟件，能夠提前預警事故的發生，實現事故的早期防治，防患於未然。                                  

2．遠端監視功能。通過網絡在遠端的計算機上就可以瞭解現場的每個探測點的情況，非常方便領導對現場情況的及時瞭解，有利於領導的決策、指揮。

3.控制功能。能夠通過向下的信息傳輸，下發操作、控制指令，對一些能夠控制的設備進行操作，提高自動化水平。

4.撤防設防功能。當工作人員進入現場檢修時，可以撤防，檢修完畢後再設防。

5.多種通訊功能。現場可以采用RS232、RS485或以太網通訊，滿足多種用戶要求。

1. 完善的報警功能。系統可包含警笛﹑警燈告警，監控主機還           可以有多媒體語言告警等。

7.歷史數據記錄功能。監控主機可對事件進行記錄﹑打印，並有利       於數據查詢，方便事故分析。

8.具有MIS接口功能，可以方便的與廠內的管理信息系統相連，實現信息資源共享，提高綜合管理水平。

三﹑系統特點

山東正瑞電子有限公司根據電廠的實際情況,研制開發瞭OES-2000發電廠在線監測及事故預警系統,該系統具有如下特點：

1、充分考慮瞭監控區域的分散性和工作環境的復雜性，如強烈的電磁乾擾、溫度的變化等，采取瞭相應的措施，具有在特殊環境工作的可使用性和可靠性。

2、自動化程度高，能夠在一臺監控主機上實現本廠全域的監控，包括設備的在線監測、電纜溝道的監控等。

3、報警準確度高，具有防誤報警功能。通過防誤報警算法，能夠有效的避免誤報警的發生，還可以同時對系統及探測器自身的故障進行監測。

4、顯示直觀準確，監視工作站通過CRT屏幕顯示整個廠區設備電纜分佈圖，實時顯示各個測點位置及溫度值，直觀準確。

5、數字溫度傳感器(DTS)能夠實現與數字測溫電纜（DTL）總線接口的集成，具有體積小、抗乾擾能力強等優點。

6、系統采用總線式結構，便於現場安裝與維護。

四、系統的結構、組成

1．高壓設備在線監測

采用瞭當今先進的通訊技術，微處理器技術，光纖數字轉換技術，獨創設計的強電場環境下運行的非接觸式測溫技術，它克服瞭強電壓、強電磁場、無絕緣、感溫元件無法設置的技術難題，它能有效的辨別過熱和短路火災事故隱患，對溫度進行在線監測，有效地檢測其溫度走向進行早期預判，為電力設備運行提供有效保證。具體如下：

（1）    高壓數字溫度探測器DTS-2

6路高壓數字溫度探測器直接安放在高壓觸點或母線上，高壓溫度探測器具有光纖纖尾，通過光纖將時實采集的精確溫度值，發送給高壓在線監測器。由於采用光纖連接，隔離耐壓超過50千伏，實現瞭高壓隔離。

（2）    高壓在線監測器DMU181

高壓在線監測器通過光纖連接高壓溫度探測器，連續、實時收集探測到的溫度並顯示，通過鍵盤可以設置報警溫度值，當溫度超過設定值時，控制動作，進行報警。監測器具有總線接口，可以通過現場總線上傳給監控管理主機，及時提供溫度情況。便於管理人員瞭解溫度變化情況，為實現設備的狀態檢修提供技術依據，避免重大事故發生。

（3）    良好的人機界麵

基於OES-2000軟件平臺的時實監控畫麵，可以顯示設備的分佈情況，並顯示各測點的溫度，當設備出現異常，顯示畫麵和故障音響同時告警，能迅速的判斷故障發生的實際位置。

由此可以實現對高壓設備的在線監測，如：高壓開關櫃，高壓電纜接頭，乾式變壓器，電機接線盒等。

2．輸煤管線溫度在線監測

輸煤管線作為電廠的消防重點，存在大量的易燃粉塵及易燃固體。一旦發生火災，後果不堪設想，給電廠的運行帶來安全隱患。

針對輸煤管線的實際情況，我們采用高可靠性的溫度探測器，實時在線監測溫度變化情況及準確位置，掌握事故發生的前期征兆，預防火災事故的發生。具體如下：

溫度探測器直接鋪設在輸煤管線上，實時在線監測溫度變化情況，隨時上傳到在線監測器。溫度在線監測器連接溫度探測器，連續、實時收集探測到的實時溫度並顯示。可以設置報警值，通過報警繼電器接點發出報警。溫度在線監測器具有總線接口，可以通過現場總線上傳給監控管理主機。監控主機實時顯示監控畫麵，並顯示各探測點位置，當溫度出現異常時，監控主機報警，通過監控主機顯示的模擬畫麵直接查看，便於管理人員瞭解溫度變化情況及相應位置，及時進行處理，避免事故的發生及蔓延。

          溫度探測器均為本安型，是由探測器連接成的數字測溫電纜。

3．電纜接頭及電纜溝/層的溫度在線監測

隨著機組容量的增大，自動化水平的提高，電纜用量越來越多使得發電廠地下佈滿瞭各種電纜。由於電纜長度增加，其火災事故的發生幾率也相應增加。一旦發生電纜火災，將造成嚴重損失。目前在建和運行的發電廠，大多仍采用易燃電纜，因此，電纜防火問題尤為突出。

溫度的升高是電纜火災發生前的最主要征兆，因此我們通過對電纜接頭/電纜層架的溫度監測，能有效的辨別電纜及其接頭的老化所發生的過熱和火災隱患，對電纜過熱引起的火災能夠早期預測。同時，配合電纜溝/層的離子感煙探測、紅外/微波探測、浸水探測等，能夠對地下電纜溝的小動物活動情況以及水位進行探測，為現場設備的安全運行提供瞭有力的保證。

具體做法為：

在電纜接頭、電纜層/溝安裝溫度采集器和探測器（探頭），實時探測精確的溫度值，上傳到集線器（DMU182）；集線器將收集的信號通過現場總線系統上傳給監控主機；由監控主機做出判斷，監控主機顯示實時監控畫麵，並且可以虛擬顯示全廠各測點的地理分佈位置及對應溫度情況。

當溫度出現異常時，顯示畫麵和故障音響同時告警。通過計算機顯示的模擬畫麵直接查看，能夠迅速的判斷故障發生的實際位置。便於查找，及時處理，避免事故的發生及蔓延。也能夠為事故前後的領導決策提供有力的支持。

采集器具有模擬量和開關量輸入，具體為：

數字溫度探測器（DTS-1）： 模擬量 測量電纜接頭溫度；

DTL連續測溫電纜         模擬量 測量電纜層/架溫度；

FTLD連續測溫電纜         模擬量 測量電纜層/架溫度；

煙霧探測器               開關量 測量電纜溝/室煙霧；

小動物入侵探測器           開關量   小動物活動情況；

浸水探測器               開關量   電纜浸水情況探測；    

4．環境監測  

環境監測作為系統的輔助監測部分，包括：煙霧、明火探測，浸水探測，小動物入侵及非法人員進入監測等。具體為：

明火探測器安裝在因故障或老化易於打火的設備間，如電容室。當電容故障前出現打火時，明火探測器報警，監控主機通過預警網絡得到報警信息，發出設備故障預報警。

煙霧探測器安裝在電纜溝或通風煙道。在起火前，通過探測煙霧情況，及時發出起火報警。

浸水探測安裝在電纜溝的進出口。當發生浸水時，發出報警信號並上傳，提醒檢修人員及時處理，避免事故的發生。

小動物入侵探測器主要用於監測某些部位（如：電纜溝）的小動物活動情況，通過安裝此探測器，實現對小動物活動情況的監測。

在電廠的關鍵部位安裝非法進入探測器，當有人員非法進入時，發出報警信號並上傳，同時啟動警笛報警。

事故預警系統通過對多種探測器所采集的信息進行綜合分析，可以實現主要出線電纜的在線測溫、高壓開關櫃在線監測、明火、煙霧探測、浸水、小動物入侵電纜隧道、非法進入的監測等功能，並通過對這些信息（如ROC）的綜合分析、判斷，提取事故特征，發出事故預警，並打印記錄，以備查詢。

系統的整體拓撲結構如下頁圖所示：

最下層為探測器層。該層安裝各種探測器，如煙霧探測器、明火探測器、溫度傳感器、溫度探測電纜、FTLD測溫電纜、開關櫃開關溫度探測器等。

圖例

     通過探測器層將探測到的信息以開關量或模擬量的形式傳送給數字測量控制單元(DMU)。數字測量控制單元有DMU181、DMU182等幾種型號，均為智能化測量兼控制單元，分別具有不同的接入口，可以分別接入不同的探測器，同時將測量信息通過現場總線上傳到數字控制終端（DCT）。DMU181、DMU182還能夠在線設置各種參數，安裝、調試非常方便。

數字控制終端（DCT）收集傳感器信息並作出判斷，同時將信息上傳給監控主機。DCT具有報警功能，同時可以接受監控主機下發的控制命令，執行控制操作（如發出報警、啟動滅火器、開關某項作業等）。DCT有DCT281、DCT282等不同型號。

監控主機接收從DCT發出的信息，通過CRT顯示本地的建築及溝道、層架的佈局情況，可以直觀的顯示各探測器的工作情況。當有報警信息時，可以通過語音發出不同的報警信號。還可以通過控制操作，將控制命令下發到DCT，由DCT執行相應的操作命令。

通過權限登錄，在本地網上的其他微機也可以實時看到探測情況和報警信息。方便領導實時掌握現場情況，做出決策。

通過GPS衛星時鐘的接入，能夠使記錄的時間更準確，更容易對事故的起因進行分析、追憶。

五、探測器簡介

1、 高壓光纖在線溫度監測器

本公司自主開發的、經國傢專利局認定的，有自主知識產權的光纖溫度在線監測器。具有低耗電、使用壽命長、數據轉換時間快、成本低等優點。

2、 煙霧探測器：

具有UL（美國）認證，並通過中國消防局鑒定。                                       

3、 微波/紅外感應傳感器：

通過紅外、微波、紅外+微波探測，能夠感應小動物入侵和非法人員進入。

4、 明火探測器

5、 FTLD測溫電纜

FTLD測溫電纜又稱線型連續熱電偶或尋熱式熱電偶，利用熱電效應，自身產生與溫度對應的毫伏信號

工作溫度-40℃- +200℃

6、 數字溫度傳感器DTS-1

溫度傳感器將溫度進行模數轉換後發送給數字測量單元(DMU)。

7、 數字溫度傳感器DTS-2S /傳感接收器DTS-2R

數字溫度傳感器DTS-2S該傳感器用於高壓開關

櫃內的開關在線監測,耐壓大於AC50KV。

8、 數字測溫電纜DTL

該測溫電纜DTL是將數字溫度傳感器連接起來的一種專用測溫電纜，該電纜佈線方便，使工程安裝更容易。每條最大長度300米，最多達64個測點。

六、技術參數

功能指標：

1、        系統理論上可包含無數個DCT控制終端（每個控制終端具有獨立的IP地址，系統容量取決於ETHERNET網絡容量）。

2、        每個DCT終端可帶31個智能測量單元DMU（RS485總線方式），傳輸距離可達1800米。

3、        數字智能測量單元DMU181帶有8路開關量輸入，1路繼電器輸出（常開/常閉）

4、        數字智能測量單元DMU182具有62路模擬量輸入，4路開關量輸入，1路繼電器輸出。

5、        數字智能測量單元DMU183具有1路多探點（最多256點）串聯編碼探測器輸入，通過該方式，可方便安裝調試，並使佈線簡潔。

性能指標

1、      DCT、DMU輸入電源：220V±10% 50HZ 或者 110V±10%（可選）

2、      DCT、DMU工作溫度范圍： -25℃～+70℃

3、      功耗：數字控制終端DCT     ≤40W （220V 50HZ）

數字測量單元DMU     ≤30W （220V 50HZ）

4、      數字化溫度傳感器DTS-1經受ESD ±10000V的高壓

5、      數字化溫度傳感器DTS工作溫度 -55℃- +125℃

6、      溫度測量精度： -20℃～+85℃     精度: ≤±0.5℃

-20℃～+120℃   精度: ≤±1.0℃

7、      高壓開關櫃溫度探測器DTS-2最大隔離耐壓：     AC50KV

8、      485總線傳輸距離 波特率9600     1800米

                        波特率19200     1200米

9、      FTLD測溫電纜最短長度 >=15米

10、    FTLD測溫電纜最大長度 <=500米

11、    傳感器測溫電纜最大長度 <=300米

12、      明火在線探測器報警時間可設定。最大直線探測距離:10米夾角: 90º

13、      水警在線探測器作用：水位測量最低高度：≤50㎜；自動復位。

14、      紅外探測器：最大探測距離10米

七、正瑞電子服務承諾

我公司向客戶鄭重承諾：所有我公司售出商品（含工程），均含有12個月的免費保修服務，並且終生維護。

山東正瑞電子有限公司

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