一．行业背景

随着社会发展，对电力需求的不断增长，电网的负载会不断增加。尽管发生事故的可能性微乎其微，但是依然有一定数量的电网事故案例。 而对这些案例的分析都显示，当时的电缆工作温度已经超过了它们最大极限工作温度，因此需要对电缆的动态载流量进行分析，来降低甚至消除上述事故隐患。

对于已经投入运行的电缆、电缆结构和其它电缆的相位和空间关系，负荷的电压和频率等均已确定，电缆的总发热量仅和导体温度相关。可以通过电缆载流量分析软件（以下简称软件）来建立环境温度，护套表面温度与电缆线芯温度，载流量之间的对应关系，实现电缆线芯温度的非接触在线诊断，保证电缆的安全运行。

二．依据标准

Ø QGDW 1814-2013 《电力电缆线路分布式光纤测温系统技术规范》中规定了导体温度计算验证实验和动态载流量计算验证实验。

Ø DLT1253-2013《电路电缆线路运行规程》中规定了敷设条件不同时电缆允许载流量和电缆导体允许最高温度。

Ø DLT 1573-2016《电力电缆分布式光纤测温系统技术规范》中规定了监测计算机软件的基本的功能：电缆导体温度计算，电缆导体动态载流量计算，数据保存及事件识别。

三．系统原理

3.1 分布光纤测温系统原理

分布光纤测温系统可以同时实现温度测量和空间定位功能，实时获得沿光纤分布的准确温度信息；结合先进的火灾智能报警判断算法，实现传感光纤全程的实时在线监测。

3.2 运行电流采集主机原理

电缆的运行电流采用罗氏线圈进行测量。一个完整的罗氏线圈电流测量系统应该包括一个线圈和一个积分器。将罗氏线圈测得的电动势通过积分器做积分运算后可还原导体中的电流。

3.3 电缆载流量分析软件原理

电缆载流量分析软件可以实时、全范围监测电缆表面温度，环境温度和电缆的运行电流。采用国际电工委员会标准IEC60287、IEC60853算法模型实时计算导体温度，稳态载流量和动态载流量，为电缆的安全监控和负荷管理提供了强大的帮助。

四．产品特点

物联网平台上传:实现电流，温度等数据实时上传物联网平台，通过云平台实现远程监控和云计算，不受地方限制和快速检测电流及时响应，从而更好的保护电缆设备。

实时数据分析:实时查看电缆的运行电流，环境温度，电缆表面温度，电缆导体温度，方便对电缆的运行状态进行分析。

稳态载流量计算:用户只需设置好相关的电缆基本参数，在电缆载流量分析软件确定电缆型号和电缆表面温度，可计算出电缆的稳态载流量。为设计部门的电缆选型和调度部门调整电缆负荷提供参考数据。

动态载流量计算:给定温度，时间，电流三个值中的任意两个值，即可以计算出第三个值。可以帮助在线评估电缆的剩余负荷能力，帮助调度人员在负荷分配中做出合理决策，并实现电力电缆的动态增容，减少输电线路建设投资。

五．系统组网

电缆载流量动态监测系统组网图如图1所示。

图1

Ø 电缆表面和环境温度采集：光纤测温主机实时测得沿光缆敷设方向的电缆的温度信息，再通过局域网将温度信息传输到上位机的软件。

Ø 软件：在局域网内，由光纤测温主机采集的温度信息和运行电流软件采集的电流信息会统一上传至软件。

Ø 物联网平台：软件中数据可通过以太网传输至物联网平台。

六．软件功能

软件主界面如图2所示。注意：每套软件都和服务器绑定，若随意将软件安装在其它服务器上，会导致软件无法运行。

图2

4

5

6

6.1 温度监控

如（图3）所示，为温度监控页面,页面分为3部分，顶部为当选中光纤基本信息，左侧为实时温度曲线，右侧为告警信息列表，可点击通道号切换显示不同通道的光纤温度曲线。右侧采集控制按钮从左到右分别为，开始采集、停止采集、重置坐标、停止告警声音。

图3

6.2 载流量分析

打开再载流量页面，在左侧通道列表选中相应线缆通道，系统根据当前采集的实时温度计算线缆载流量，如（图4）所示

图4

6.3 历史告警

历史告警可以根据时间段和通道查询告警记录，如（图5）。点击查看可以查看告警记录详细信息。

图5

6.4 历史温度

历史温度可以根据时间段和通道查询历史温度数据，如（图6），历史数据可根据选择时段进行快速回放操作，快速查看光纤温度变化，如（图7）。点击查看可查看历史记录详情。

图6

图7

6.5 采集设置

采集设置可以修改系统采集卡设置、存储设置、数据上报设置、光开关设备运行参数，如（图8）

图8

6.6 光纤设置

光纤设置可以查看当前已配置的光纤信息，可以添加、修改和删除测温光纤信息，如（图9）。

图9

6.6.1 光纤添加、修改

点击和可以添加和修改光纤信息，再打开的窗口中可填写相关信息，点击可读取光纤温度数据曲线，点击可自动计算参考光纤和测温的区间信息。如（图10）

图10

6.6.2 光纤地图路径设置

点击图标可设置光纤的铺设路径，如(图11)。在打开的新窗口的左上角可以修改所在城市。点击“开始绘制”可以在地图上绘制光纤铺设路径，双击结束绘制。点击“清除路径”可清理当前绘制的路径。点击“保存”保存当前绘制的路径。点击右上角刷新地图。

图11

6.7 监控区间设置

监控区域设置可设置查看和修改已配置的光纤通道的监控区域，点击和可以添加和修改监控区域，如（图12），填写完成信息后点击“保存”按钮。

图12

6.8 稳态载流量计算

载流量计算可根据选择的电缆、电缆温度计算电缆可承受的载流量。如（图13）

图13

6.9 电缆信息设置

电缆信息设置添加电缆信息，该信息填写较多。请认真填写，确保填写数据正确如（图14）。填写信息分为电缆参数信息和电缆敷设及其它关联参数2部分。

电缆参数信息包括电缆的导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内衬层、金属护套、外护套、电缆外部信息。

电缆敷设及其它关联参数包括电缆敷设环境和敷设类型。

图14