[发明专利]一种海底电缆全光纤温度在线监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种海底电缆全光纤温度在线监测系统及监测方法，该系统包括光纤电流互感器，其用于安装在海底电缆终端位置处，以测量获取流经海底电缆导体的电流；分布式光纤传感器，其用于监测海底电缆表面的温度实时分布；在线监测终端，其用于接收光纤电流互感器所测量获取到的电流参数以及接收分布式光纤传感器所监测获取到的海底电缆表面的温度实时分布参数，并根据该两个参数显示输出海底电缆导体的温度实时分布情况。本发明通过采用全光纤的形式实现海底电缆温度在线监测，避免传统变电站电流互感器无法准确测量流经海底电缆导体电流的短板，为海底电缆导体温度的计算提供更为精确的数据。

技术领域

本发明涉及监测技术领域，具体涉及一种海底电缆全光纤温度在线监测系统及监测方法。

背景技术

海底电缆铺设在海床上，并且通过冲埋、抛石坝、铸铁套管等进行机械保护，因此，无法通过常规巡维手段了解海底电缆运行状态。当海底电缆遭受损伤或者绝缘故障时，故障点会发热，因此，监测海底电缆沿线温度，对于掌握海底电缆运行状态至关重要。

通常情况下，海底电缆导体温度监测分为两步：通过海底电缆捆绑光纤或内部复合光纤计算出海底电缆表面温度；搭建海底电缆发热模型，通过流过导体的电流，计算焦耳热，按照热传导模型，结合表面温度，计算导体温度。因此海底电缆温度在线监测过程中，获取流过海底电缆导体的电流至关重要。传统情况下，电流的获取通过海底电缆两侧的电流互感器来获取，但是，由于海底电缆终端近邻海边，电流互感器通常安装于离终端站一定距离的变电站处，测量的电流包含架空线的电容电流等。以海南联网工程为例，海底电缆跨越琼州海峡，海南侧线路电流互感器安装于距离终端站处约14km的福山变电站；广东侧线路电流互感器安装于距离终端站约14km的徐闻开关站；另外，两侧变电站/开关站均装有补偿线路电容的并联电抗，故两侧线路电流互感器测量的电流包含线路的容性电流、并联电抗器的感性电流，已不能准确代表流经海底电缆导体的电流大小，利用此测量电流计算并监测得到的海底电缆导体电流将不再准确。另外，传统电流互感器存在短路、开路、爆炸、放电等一些列风险。

发明内容

为了解决现有海底电缆温度监测不准确而且存在安全隐患的技术问题，本发明提供了一种海底电缆全光纤温度在线监测系统及监测方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种海底电缆全光纤温度在线监测系统，所述海底电缆捆绑有光缆或内部复合，所述监测系统包括：

光纤电流互感器，其用于安装在海底电缆终端位置处，以测量获取流经海底电缆导体的电流；

分布式光纤传感器，其用于监测海底电缆表面的温度实时分布；

在线监测终端，其用于接收光纤电流互感器所测量获取到的电流参数以及接收分布式光纤传感器所监测获取到的海底电缆表面的温度实时分布参数，并根据该两个参数显示输出海底电缆导体的温度实时分布情况。

第二方面，本发明实施例提供了一种海底电缆全光纤温度在线监测方法，所述海底电缆捆绑有光缆或内部复合有光纤，所述方法包括：

将光纤电流互感器的光纤传感环来安装在海底电缆终端下部的法兰处，在安装之前，安装位置处，海底电缆的铠装及铅护套均已剥除；

利用分布式光纤传感器来对述海底电缆所的捆绑光缆或所复合的光纤来监测海底电缆表面的温度实时分布；

通过在线监测终端来接收光纤电流互感器所测量获取到的电流参数以及接收分布式光纤传感器所监测获取到的海底电缆表面的温度实时分布参数，并根据该两个参数显示输出海底电缆导体的温度实时分布情况

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：