JPH0368112A - Temperature monitoring device for power transmission and distribution system - Google Patents
Temperature monitoring device for power transmission and distribution systemInfo
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- JPH0368112A JPH0368112A JP1204090A JP20409089A JPH0368112A JP H0368112 A JPH0368112 A JP H0368112A JP 1204090 A JP1204090 A JP 1204090A JP 20409089 A JP20409089 A JP 20409089A JP H0368112 A JPH0368112 A JP H0368112A
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- optical fiber
- temperature
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- power transmission
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- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
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Abstract
Description
この発明は、送配電システムの温度監視装置に関し、と
くに送配電システムで設置された多数の変圧器を遠隔地
において一括して温度監視する装置に関する。
(従来の技術]
送配電系では多数のトランスが用いられており、送配電
システムの温度監視をするについては各トランスの温度
を監視することが重要である。すなわち、トランスは巻
線に大電流が流れるため発熱するので、冷却媒体として
油やガス等を用いて冷却するようにしであるが、過負荷
運転や短絡等により過度に温度上昇することがある。
この過度の温度上昇を検知するためには、従来では、バ
イメタルなどにより構成された温度検知装置を各トラン
スに設置するようにしている。The present invention relates to a temperature monitoring device for a power transmission and distribution system, and more particularly to a device for collectively monitoring the temperature of a large number of transformers installed in a power transmission and distribution system at a remote location. (Prior art) A large number of transformers are used in power transmission and distribution systems, and it is important to monitor the temperature of each transformer in order to monitor the temperature of the power transmission and distribution system. The flow of water generates heat, so oil or gas is used as a cooling medium for cooling, but the temperature may rise excessively due to overload operation, short circuits, etc.To detect this excessive temperature rise. Conventionally, a temperature detection device made of bimetal or the like is installed in each transformer.
しかしながら、送配電系では多数のトランスが広い範囲
にわたって設置されるので、バイメタルなどによる温度
検知装置を各トランスに設けるというのでは、それらか
ら監視場所までの温度情報の伝達手段を別個に考えなけ
ればならず、構成が複雑となり送配電系の温度監視を行
うことは実際上困難である、という問題がある。
この発明は、広い範囲の配電系の各部の温度を1本の光
ファイバを敷設するだけで容易に一括遠隔監視できる、
送配電系の温度監視装置を提供することを目的とする。However, in power transmission and distribution systems, a large number of transformers are installed over a wide area, so if each transformer is equipped with a temperature detection device such as a bimetal, the means of transmitting temperature information from them to the monitoring location must be considered separately. However, there is a problem in that the configuration is complicated and it is difficult in practice to monitor the temperature of the power transmission and distribution system. This invention makes it possible to easily remotely monitor the temperature of each part of a power distribution system over a wide range by simply installing a single optical fiber.
The purpose is to provide a temperature monitoring device for power transmission and distribution systems.
上記目的を達成するため、この発明による送配電系の温
度監視装置では、各トランスの内部に順次通されるよう
にして電線路に沿って敷設された温度センシング用の光
ファイバと、該光ファイバの一端に接続され該光ファイ
バからの後方散乱光を計測する後方散乱光計測装置とが
備えられることが特徴となっている。In order to achieve the above object, a temperature monitoring device for a power transmission and distribution system according to the present invention includes an optical fiber for temperature sensing laid along an electric line so as to be passed through each transformer in turn, The optical fiber is characterized by being equipped with a backscattered light measuring device connected to one end of the optical fiber to measure backscattered light from the optical fiber.
【作 用1
温度センシング用の光ファイバが各トランスの内部に順
次通されるようにして@線路に沿って敷設されている。
一般に、光ファイバの一部を加温すると、その温度上昇
した部分での散乱光が増大する。そこで、光ファイバの
一端からパルス光を入射し、その−端に戻ってくる後方
散乱光を観測し、後方散乱光の強度によりその温度が計
測され、またパルス光の入射から後方散乱光が戻ってく
るまでの時間により温度上昇した位置が計測されること
になる。
そこで、上記のように電線路に沿って敷設された光ファ
イバの一端に後方散乱光計測装置を接続して、その光フ
ァイバの後方散乱光を計測することにより、電線路に沿
った光ファイバの各部での温度の測定が可能となる。と
くに、この光ファイバは多数のトランスの内部を順次通
るように敷設されているため、それらのトランスの各々
での温度の監視が可能である。
後方散乱光計測装置は光ファイバの一端に設置するだけ
でよく、この装置が設置された場所から、電線路の温度
監視、とくに多数のトランスの各々の温度の監視が一括
して行えることになる。
【実 施 例】
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第1図に示す実施例はこの発明を架空電線路
を有する送配電システムに適用した実施例を示す。この
第1図において、電柱3により空中架設された送配電線
2の一端が変電所1に接続されており、電柱3には柱上
トランス4が設けられている。そして温度センシング用
の光フアイバ5が、各柱上トランス4内に順次通される
ようにして送配電線2に沿って敷設されている。
この光フアイバ5の一端は、この実施例の場合、変電所
1に導かれ、そこに設置された後方散乱光計測装置6に
接続される。
この温度センシング用の光フアイバ5としては、マルチ
モードまたはシングルモードの石英系光ファイバを用い
ることができ、その被覆材料としてはPE、PVC,P
P、TFE等の合成樹脂、あるいは他のエンジニアリン
グプラスチック等を用いることができる。
この光フアイバ5を各トランス4内に通すため、各トラ
ンス4はたとえば第2図A、Bに示すように、その内部
に気密に固定された絶縁性のバイブ7を有することが望
ましい。このようにトランス4に最初からバイブ7を設
けておくことにより、電柱3上に設置した後、このバイ
ブ7中に光フアイバ5を通すことにより、光フアイバ5
をトランス4の内部に容易に配置することができる。こ
の第2図A、Bで示すトランス4は、タンク41の中に
巻線と鉄心とを入れて油で満たしたもので、そのカバー
42に高圧測及び低圧側の端子43などががいしの上に
設けられている。タンク41内に配置されるバイブ7の
両端はカバー42に固定されて光フアイバ挿入口8とさ
れている。
このバイブ7のカバー42に対する固定は気密に行うこ
とが重要で、そのため、たとえば第3図に示すような構
造をとる。カバー42の孔につば付中空ボルト81が挿
入され、その上端にナツト83が締め付けられることに
より、このボルト81がカバー42に固定される。この
ボルト81の下端には円筒状の溝82が設けられており
、この溝82内にバイブ7の一端が挿入される。そして
つば付ナツト84をボルト81の下端に螺合させ、全体
としては円筒状で且つ断面形状がくさび形となっている
ピン85を溝82内に挿入して行くことによりバイブ7
を溝82の内側の壁に押し付け、バイブ7を固定すると
ともに、気密性を得ている。このバイブ7は、フッ素樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミ
ド樹脂等を材料としたものを使用できるが、この実施例
では、内径0゜8馴、外径2.5mmの押し出し成型さ
れたFEPチューブの上に耐熱性のポリイミド樹脂の管
を外装したものを使用した。
このようなバイブ7を有するトランス4を電柱3の上に
設置した後、この実施例では、外径125μm、コア径
50gm、比屈折率差1゜0%のグレーデッドインデッ
クスタイプの光ファイバにシリコーンをコートして外径
400μmとしたものを温度センシング用光フアイバ5
として用い、この光フアイバ5を一方の挿入口8よりガ
ス圧を利用した、いわゆるエアブロン工法等により上記
のパイプ7中に挿入した。
光ファイバの後方散乱光の計測法としては、0TDR(
Optical Tinge Domain Refl
ectometry)法、R−OTDR(Ran+an
0ptical Time Domain Refl
ectometry)法、OF D R(0ptica
l Frequency DomainRef le
ctometry)法等を採用できるが、この実施例で
は後方散乱光計測装置6として、測定精度0.5℃、距
離分解能5 mのラマン散乱光検出型0TDR装置(R
−OTDR装置)を用いている。
このような構成の実施例の場合、20m置きに設置した
柱上トランス4のそれぞれの温度を変電所1において測
定することができ、トランス設備の異常を含めた送配電
システムの全域での温度異常を変電所1の後方散乱光計
測装置6によって一括に監視することができた。
なお、使用する後方散乱光計測装置6の距離分解能との
関連で各トランス4内に配置する温度センシング用光フ
アイバ5の距離を長くするため。
バイブ7をタンク41内で周回させるように配置するこ
ともできる。
また、上記の実施例では架空電線路に設備されたトラン
スの温度の検出を行っているが、地下電線路に設備され
たトランスや変電所等に設備されたトランスなどについ
ても同様に温度センシング用光ファイバを通すことによ
り、その温度検出が可能となる。さらに、上記の実施例
のような油入トランスだけでなく、ガスを封入したトラ
ンス等地の形式のトランスにも適用できることはもちろ
んである。[Function 1] Optical fibers for temperature sensing are laid along the line so that they are passed through each transformer in turn. Generally, when a part of an optical fiber is heated, the amount of scattered light in the heated part increases. Therefore, pulsed light is input from one end of an optical fiber, and the backscattered light returning to the other end is observed.The temperature is measured based on the intensity of the backscattered light, and the backscattered light returns from the input of the pulsed light. The location where the temperature has increased can be measured based on the time it takes for the temperature to rise. Therefore, by connecting a backscattered light measuring device to one end of the optical fiber laid along the electric line and measuring the backscattered light of the optical fiber, we can measure the backscattered light of the optical fiber along the electric line. It becomes possible to measure the temperature at each part. In particular, since this optical fiber is laid so as to pass sequentially inside a large number of transformers, it is possible to monitor the temperature in each of those transformers. The backscattered light measurement device only needs to be installed at one end of the optical fiber, and from the location where this device is installed, it is possible to monitor the temperature of the power line, especially the temperature of each of a large number of transformers. . [Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment shown in FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a power transmission and distribution system having an overhead power line. In FIG. 1, one end of a power transmission and distribution line 2 suspended in the air by a utility pole 3 is connected to a substation 1, and a pole transformer 4 is provided on the utility pole 3. Optical fibers 5 for temperature sensing are laid along the power transmission and distribution lines 2 so as to be passed through each pole transformer 4 one after another. In this embodiment, one end of the optical fiber 5 is guided to the substation 1 and connected to a backscattered light measuring device 6 installed there. As the optical fiber 5 for temperature sensing, a multi-mode or single-mode silica-based optical fiber can be used, and its coating material can be PE, PVC, PVC, etc.
Synthetic resins such as P and TFE, other engineering plastics, etc. can be used. In order to pass the optical fiber 5 into each transformer 4, each transformer 4 preferably has an insulating vibe 7 hermetically fixed therein, as shown in FIGS. 2A and 2B, for example. By providing the vibrator 7 in the transformer 4 from the beginning in this way, the optical fiber 5 can be installed by passing the optical fiber 5 through the vibrator 7 after installing it on the utility pole 3.
can be easily placed inside the transformer 4. The transformer 4 shown in FIG. 2A and B consists of a tank 41 containing windings and an iron core filled with oil, and a cover 42 with high-pressure measuring terminals, low-voltage side terminals 43, etc. above the insulator. It is set in. Both ends of the vibrator 7 disposed within the tank 41 are fixed to a cover 42 to form optical fiber insertion ports 8. It is important that the vibrator 7 is fixed to the cover 42 in an airtight manner, and for this reason, for example, a structure as shown in FIG. 3 is adopted. A hollow flanged bolt 81 is inserted into a hole in the cover 42, and a nut 83 is tightened to the upper end of the bolt 81, thereby fixing the bolt 81 to the cover 42. A cylindrical groove 82 is provided at the lower end of this bolt 81, and one end of the vibrator 7 is inserted into this groove 82. Then, the flanged nut 84 is screwed onto the lower end of the bolt 81, and the pin 85, which has a cylindrical shape as a whole and a wedge-shaped cross section, is inserted into the groove 82.
is pressed against the inner wall of the groove 82 to fix the vibrator 7 and provide airtightness. The vibrator 7 can be made of fluororesin, polyamide resin, polyimide resin, polyimide amide resin, etc., but in this embodiment, it is made of extruded FEP with an inner diameter of 0°8 mm and an outer diameter of 2.5 mm. A tube made of heat-resistant polyimide resin was used. After the transformer 4 having such a vibrator 7 is installed on the utility pole 3, in this example, a graded index type optical fiber with an outer diameter of 125 μm, a core diameter of 50 gm, and a relative refractive index difference of 1°0% is coated with silicone. Optical fiber 5 for temperature sensing is coated with a material having an outer diameter of 400 μm.
The optical fiber 5 was inserted into the above-mentioned pipe 7 through one of the insertion ports 8 by a so-called air blow method using gas pressure. 0TDR (
Optical Tinge Domain Refl.
ectometry) method, R-OTDR (Ran+an
0Ptical Time Domain Refl.
ectometry) method, OFDR(0ptica
Frequency DomainRef le
However, in this embodiment, the backscattered light measuring device 6 is a Raman scattered light detection type 0TDR device (R
-OTDR device) is used. In the case of an embodiment with such a configuration, the temperature of each of the pole transformers 4 installed every 20 m can be measured at the substation 1, and temperature abnormalities throughout the power transmission and distribution system, including abnormalities in transformer equipment, can be measured. could be monitored all at once by the backscattered light measuring device 6 at the substation 1. Note that this is done in order to increase the distance of the temperature sensing optical fiber 5 disposed in each transformer 4 in relation to the distance resolution of the backscattered light measuring device 6 used. The vibrator 7 can also be arranged to circulate within the tank 41. In addition, in the above embodiment, the temperature of a transformer installed on an overhead power line is detected, but temperature sensing can also be used for a transformer installed on an underground power line or a transformer installed at a substation, etc. By passing an optical fiber through it, its temperature can be detected. Furthermore, it goes without saying that the present invention can be applied not only to the oil-filled transformer as in the above-mentioned embodiments, but also to other types of transformers, such as gas-filled transformers.
この発明の送配電系の温度監視装置によれば、長い電線
路の各部での温度、とくに多数のトランスの各々での温
度を、1本の温度センシング用光ファイバを敷設し、且
つその一端に後方散乱光計測装置を接続するだけで、遠
隔地において、−括に監視し、温度測定を行ったり、温
度警報を発生することが容易にできる。そのため、トラ
ンス設備の保守・点検作業を省略することも可能である
。According to the temperature monitoring device for a power transmission and distribution system of the present invention, the temperature at each part of a long electric line, especially the temperature at each of a large number of transformers, can be measured by installing a single temperature sensing optical fiber and connecting it to one end. By simply connecting a backscattered light measuring device, it is possible to easily monitor the temperature at a remote location, measure the temperature, and issue a temperature alarm. Therefore, it is also possible to omit maintenance and inspection work for the transformer equipment.
第1図はこの発明の一実施例の模式図、第2図A、Bは
トランスの望ましい具体例を示すもので、同図Aは平面
図、同図Bは正面図、第3図は光フアイバ挿入口付近の
拡大断面図である。
1・・・変電所、2・・・送配電線、3・・・電柱、4
・・・柱上トランス、41・・・タンク、42・・・カ
バー、43・・・端子、5・・・温度センシング用光フ
ァイバ、6・・・後方散乱光計測装置、7・・・パイプ
、8・・・光フアイバ挿入口、81・・・つば付中空ボ
ルト、82・・・溝、83・・・ナツト、84・・・つ
ば付ナツト、85・・・ピン。Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 A and B show a desirable specific example of the transformer, in which Fig. A is a plan view, Fig. B is a front view, and Fig. 3 is an optical FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the fiber insertion port. 1... Substation, 2... Power transmission and distribution line, 3... Utility pole, 4
...Pole transformer, 41...Tank, 42...Cover, 43...Terminal, 5...Optical fiber for temperature sensing, 6...Backscattered light measuring device, 7...Pipe , 8... Optical fiber insertion port, 81... Hollow bolt with flange, 82... Groove, 83... Nut, 84... Nut with flange, 85... Pin.
Claims (1)
線路に沿って敷設された温度センシング用の光ファイバ
と、該光ファイバの一端に接続され該光ファイバからの
後方散乱光を計測する後方散乱光計測装置とを備えるこ
とを特徴とする送配電系の温度監視装置。(1) An optical fiber for temperature sensing is laid along the electric line so as to be passed through the inside of each transformer sequentially, and backscattered light from the optical fiber is connected to one end of the optical fiber and measured. A temperature monitoring device for a power transmission and distribution system, comprising a backscattered light measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204090A JPH0368112A (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Temperature monitoring device for power transmission and distribution system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204090A JPH0368112A (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Temperature monitoring device for power transmission and distribution system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368112A true JPH0368112A (en) | 1991-03-25 |
Family
ID=16484621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1204090A Pending JPH0368112A (en) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Temperature monitoring device for power transmission and distribution system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0368112A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292566A (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Technique and system for observing air temperature distribution |
| US20230081172A1 (en) * | 2020-02-27 | 2023-03-16 | Nec Corporation | Power failure detection system, power failure detection device, and power failure detection method |
-
1989
- 1989-08-07 JP JP1204090A patent/JPH0368112A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292566A (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Technique and system for observing air temperature distribution |
| US20230081172A1 (en) * | 2020-02-27 | 2023-03-16 | Nec Corporation | Power failure detection system, power failure detection device, and power failure detection method |
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