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在电力电缆线路中,电缆的中间接头是电力系统安全运行中的最薄弱环节。其主要原因是制作时受现场环境不利因素的影响以及制作工艺的限制,经过一段时间的大电流运行后,往往在压接点处产生过热、氧化,使接触电阻逐渐增大,接点温度逐渐升高,最终导致绝缘层损坏,发生电缆接头崩烧事故,给生产带来重大损失。从电缆接头过热到火灾事故的发生,其发展速度缓慢、时间较长,因此,对电缆接头进行温度监测是预防和减少电缆火灾的简便有效的重要措施。
动力电缆温度在线监测及火灾预警系统以唐钢滨钢220KV变电站为模型,硬件采用总线式设计思想,设计了以温度为主,电流、环境温度及烟雾为辅反映动力电缆连接头状况的在线监测及火灾预警系统。系统的硬件设计具有结构简单、可靠性高、较强可扩展性、易安装维护性和有较高性价比的特点。软件部分是整个系统的核心,系统是在组态王及VB6.0集成丌发的环境中开发的。首先通过在相关传热学理论的基础上建立的XLPE电缆连接头内部导体与表面温度之间关系的数学模型,由电缆表面温度推导出电缆芯温度。其次将模糊逻辑应用于火灾信息融合中,为了优化模糊规则,系统使用加权模糊逻辑进行信息融合的方法,实现了火灾预警探测信息融合。由软件仿真可以看出系统软件实现了数据采集,实时数据显示,历史及实时数据报表查询打印、电缆表面及电缆芯温度异常的报警以及利用加权模糊逻辑对电缆火灾进行预警等功能,为系统运行人员提供直观、简捷的数据显示和控制界面。仿真结果表明系统稳定可靠,预警准确,具有很好的经济效益和推广前景。