分布式光纤

该成果彻底解决了输电线路长期无法全线路实时在线覆冰监测的问题，并实现了监测范围由点到面的突破。提出了基于光纤传感的分布式覆冰监测技术，利用电力通信光缆内部一芯冗余光纤做传感器，解析装置安装在变电站内，有效规避传统技术“电源、通信、环境”问题，实现了全线路覆冰监测，且装置安装无需登杆或停电。提出了多路复用技术，使用一台解析装置同时监测多条线路的覆冰状态，实现监测装置利用效率最大化。搭建了北京电网覆冰监测系统，实时获取电网覆冰监测数据，在北京电网尚属首次。该成果获得奖励情况该项目成果获得国网北京市电力公司2016年科技进步二等奖。

为实现对高压电缆线行区域施工地的外力破坏隐患进行实时监测，避免顶管机、打桩机、破碎机等施工损伤地 下电缆本体，造成线路跳闸。本文利用与高压电缆同沟敷设的分布式光纤及其振动传感原理，设计并应用了高压电缆防 外破监测预警系统，后台可根据标定的光缆路径GIS地图，实现远程实时预警和定位现场施工点，并智能分析现场施工隐 患类型，经判断后可将预警短信发送至运维人员。现场应用表明：基于分布式光纤振动传感的高压电缆防外破监测预警 系统的通信架构简单、预警体系完善，且能实现各类施工信号识别，减轻了运维人员的特维工作压力，提高了高压电缆 的防外破工作效率，有利于预防并制止外力破坏事件。

光纤复合架空地线（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，OPGW）是保障电网安全运行与电力可靠应用的重要基础设施。同一覆冰天气条件下，OPGW覆冰程度通常大于导线，易引发放电、断线、倒塔等事故，利用新技术、新手段开展覆冰监测和线路融冰势在必行。本报告介绍了基于分布式光纤传感技术的覆冰监测、OPGW直流融冰技术的发展及应用情况，最后针对上述技术的应用前景和发展趋势进行了展望。

随着大、中城市内电力架空线渐渐被埋在地下的电力电缆取代，并在向更高电压等级、更大传输容量发展，架空线入地已经成为世界城市电力、环境发展的趋势和潮流。国网公司也越来越来重视电缆在线监测的重要性，《电缆分布式光纤测温在线监测装置》的行业标准已经发布，同时国家电网已经开始建设《输变电设备的状态监测》，已经正式把电缆廊道在线监测纳入《输变电设备的状态监测》的范畴。与此同时，随着城市地下综合管廊建设步伐不断加快，对城市综合管廊电力舱的监控的重要性也日益增加。随着电缆廊道的加快建设，对电缆运行和廊道安全的监测也显得日益重要。 目前，国网公司已逐步开始实验性地将各独立监控装置进行简单的协调和集成。但是由于尚未形成系统化的电力隧道网络，已建电力隧道均仅根据自身的需要和特点，配置一种或多种监视或控制装置，相互间缺乏必要的联系和有效的协调，无法实现真正的信息共享。现有监控系统也多基于电类传感器，其对环境要求更高、监控不够可靠、后期维护成本也较高。现少见部分基于光纤传感类的技术被分散运用于不同的系统中，综合多方位应用光纤传感技术的电缆廊道的在线监测还没有实施。

本视频介绍了分布式光纤覆冰监测技术研发的项目背景、基本原理、国网北京市电力科学研究院针对该项目的内容以及最终实施效果。

报告分为五部分，第一部分介绍了舞动的危害、基本条件和最新几年的新变化；第二部分解释了国网舞动实验室的基本情况和实验条件，第三部分针对舞动预警研究，介绍了国网舞动实验室对最新的基于分布式光纤的舞动监测技术和舞动气象预警方面的研究成果；第四部分对舞动防治技术，从“避、抗、预、防、止”五个维度介绍了防舞动治理措施；第五部分介绍舞动的具体工程应用。

近年来，架空输电线路覆冰造成导线断线、杆塔倒塌、绝缘子闪络等事故时有发生，给社会造成了巨大的经济 损失。针对2015年北京地区输电线路覆冰导致的线路跳闸故障，北京电网开展了基于光纤传感的分布式覆冰监测技术研 究与应用工作，并于2016年1月安装了两套分布式光纤覆冰监测系统，实现了110kV聂康线、220kV京聂线、220kV高泉线 和500kV昌海线的覆冰状态在线监测。该系统解决了北京地区主要易覆冰区域线路覆冰监测问题，并有效监测到2016年2 月、11月两次输电线路覆冰现象。经过现场勘查，系统所反映的覆冰过程、发展趋势、覆冰厚度与人工观冰、现场实际 勘查情况相符，验证了系统运行的有效性与准确性。分布式光纤覆冰监测系统在北京电网冰雪天气应急工作中发挥出积 极作用，为保障北京市输电线路安全运行、提高运维单位抗冰能力提供强有力的保障，大幅提高了输电线路覆冰状态监 测水平。

电缆载流量是指一条电缆线路在输送电能时所通过的电流量。其本质是在热稳定条件下，电缆导体的绝缘介质达到长期允许工作温度时的电流，称为该电缆的载流量。目前配网电缆普遍采用交联聚乙烯作为绝缘介质，其耐受温度为90℃，故在目前配网条件下，电缆线芯温度为90℃时，电缆的载通电流即为该电缆的载流量。 载流量是判断线路“是否重过载”的重要依据，直接影响电力调度、负荷调整、基建建设等。但由于现场工况、敷设方式复杂，10kV电缆载流量的计算值与实际运行情况存在较大差异。目前，确定10kV电缆载流量较为通用的方法为系数法，即利用基准载流量乘以与电缆线芯材质、土壤热阻系数、埋深、敷设方式及地温等相关的修正系数得到特定条件下电缆的载流量。但由于运行条件的差异，所使用的系数及取值方式与实际情况有一定差距。 10kV电缆载流量不准确的问题，对于电缆线路的安全运行和充分发挥电缆输送能力有深远的影响，导致部分解决重过载线路的项目重复投资。在管廊资源日益紧张、施工难度不断加大的今天，造成巨大的资金、资源的浪费！故急需一套科学的10kV电缆载流量核准方法，直达载流量的本质，直接监测、计算电缆的线芯温度，在有效保证10kV电缆安全运行的+前提下，有效提高资产利用率。

通过分析国网河南电力出口光缆及东西区互联光缆的现状与近年来的故障类型,文章提出一种分布式光纤监测预警系统,利用光纤分布式传感技术,当外界破坏和高温作用于被监测光缆时,引起光纤中信号发生变化,系统对变化信息进行处理,能够提前预警光缆沿线的外破、明火等安全风险。将该分布式光纤监测预警系统应用于对出口光缆的监测,能精确预警光缆外破,实时监测光缆温度,有效避免影响出口光缆安全的各类风险,全面提升出口光缆的安全水平。

输电线路雷击、大风、覆冰可能造成线路闪络、断股和金具疲劳损坏等故障，严重影响电力系统的安全稳定运行，准确和实时地监测线路的运行情况对灾害预警、故障排除和状态评估意义重大。为了解决传统监测手段维护困难、可靠性低、成本高等缺点，提出了一种基于多参量分布式光纤传感的输电线路安全风险监测装置。