Proyecto de desulfuración de gases de combustión de Shougang: sistema de monitoreo de temperatura de fibra óptica para cables y conmutadores
Las plantas químicas, las centrales eléctricas y otras grandes empresas industriales tienen una gran cantidad de cables de alimentación y cables de control, que están conectados a diversos equipos de alto voltaje. Estos cables se distribuyen en ejes de cables, túneles de cables, bandejas de cables y capas intermedias de cables.
Los incendios de cables representan el 15.6% de los accidentes por incendios industriales, siendo aproximadamente el 25% causados por fallos de los propios cables y el resto por factores externos. La mayoría de los accidentes por incendio se deben a temperaturas excesivas. Por lo tanto, es fundamental monitorear de manera oportuna y precisa los cambios de temperatura del cable y emitir advertencias antes de que ocurra un incendio, ya que brinda a los usuarios tiempo suficiente para tomar las medidas adecuadas y prevenir accidentes o incendios.
Los incendios de cables y aparamentas tienen las siguientes causas y características:
Según el análisis estadístico, existen dos categorías principales de causas de incendios en zanjas de cables, bandejas de cables y túneles:
(1) Causas internas: incendios provocados por fallos del propio cable. Estos fallos pueden deberse a distintos motivos, entre ellos:
:a) Problemas de calidad con los productos de cable;
b) Envejecimiento de los cables debido al largo tiempo de operación;
c) Operación a largo plazo de cables bajo sobrecarga o condiciones ambientales adversas;
d) Baja calidad de construcción o malos procesos de fabricación de uniones de cables;
e) Daño intencionado a los cables.
(2) Causas externas: Gases inflamables (como gas de carbón, gas natural, biogás, etc.) que ingresan a zanjas o túneles de cables. Debido a la naturaleza relativamente cerrada de las zanjas y túneles para cables, cuando se expone a llamas abiertas (causadas por actividades humanas o descargas de cables), todo el segmento de cable puede explotar e incendiarse inmediatamente.
La detección de temperatura distribuida (DTS) es una tecnología internacional avanzada de medición de temperatura que permite la medición de temperatura distribuida de toda la bandeja y zanja de cables. Puede detectar rápidamente puntos de sobrecalentamiento del cable y prevenir la "ignición", lo cual es de gran importancia para garantizar el funcionamiento seguro de empresas industriales y mineras a gran escala.
Este proyecto utiliza un sistema de detección de temperatura de fibra óptica DTS y un demodulador de temperatura de rejilla de fibra óptica para lograr una medición de temperatura en tiempo real en cualquier posición de seis zanjas de cables de máquinas de sinterización y monitoreo de temperatura de posiciones clave en gabinetes de distribución de alto y bajo voltaje 23, enfocándose en medidas preventivas. Una vez que los valores de temperatura medidos o las tasas de aumento de temperatura exceden el umbral establecido, el sistema emitirá una alarma automáticamente y enviará señales de alarma en tiempo real a la sala de control a través de Ethernet o relés, facilitando las acciones del personal de servicio.
El host de medición se coloca en la sala de control y contiene una computadora industrial integrada de alto rendimiento con un software de servidor del sistema de medición de temperatura instalado. El host de medición está conectado a una pantalla LCD con interfaz VGA para mostrar curvas de distribución de temperatura, interfaces de visualización de aparamenta e información de alarma.
El cable de fibra óptica de detección se empalma por fusión con una fibra de cola y el empalme por fusión está protegido dentro de la caja de conexiones del cable. El cable de fibra óptica de detección sale del host de medición y se coloca estrechamente a lo largo de las líneas del cable o formas de onda sinusoidales. Se pueden utilizar bridas de plástico para fijar el cable de fibra óptica de detección a los cables en ubicaciones críticas. Los sensores de rejilla de fibra óptica se instalan en posiciones clave en cada gabinete de distribución.
Este proyecto utiliza un sistema de detección distribuido de fibra óptica para medir la temperatura de los cables en zanjas de cables y utiliza el demodulador de rejilla de fibra óptica para medir áreas clave en gabinetes de distribución. Los datos de ambas fuentes se integran y se cargan en el servidor para agregar información, formando en última instancia un sistema de monitoreo integrado para zanjas de cables y gabinetes de distribución.
Cada cable de fibra óptica de detección está conectado al host de medición DTS a través de una fibra de cola (proporcionada con el host durante el suministro), con un extremo de la fibra de cola conectado al host de medición y el otro extremo empalmado por fusión al cable de fibra óptica de detección a través de una caja de empalme.
Para zanjas de cables, el cable de fibra óptica de detección normalmente se tiende a lo largo de las líneas de cable o en forma de onda sinusoidal. En este proyecto, se entierran múltiples cables de fibra óptica de detección (tendido linealmente) en el canal de cables para mejorar la respuesta a los puntos calientes de cables. Además, los cables se pueden tender en forma sinusoidal sobre la superficie superior de los cables.