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1 EXTENSÃO DO SENSORIAMENTO ÓPTICO DE CABOS SUBTERRÂNEOS NA PREVENÇÃO DE INCENDIOS EM SUBESTAÇÕES JUAN J.RENTA

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EXTENSÃO DO SENSORIAMENTO ÓPTICODE CABOS SUBTERRÂNEOS

NA PREVENÇÃO DE INCENDIOSEM SUBESTAÇÕES

JUAN J.RENTA

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A NKT PHOTONICS (LIOS) é líder global no desenvolvimento e fornecimento de sistemas de monitoramento de temperatura através de sensores ópticos lineares (cabos ópticos).O sistema LIOS EN.SURE permite o monitoramento de temperatura distribuída (DTS -Distributed Temperature Sensing), assim como o mecanismo de cálculo da classificação térmica em tempo real (RTTR – Real Time Thermal Rating).

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Essa metodologia permite que as concessionárias localizem com precisão - e antes da falha - pontos quentes ao longo de uma linha de transmissão para otimizar dinamicamente o carregamento elétrico do cabo e assegurar um fornecimento de energia confiável.

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Através do LIOS EN.SURE pode-se também promover o sensoriamento acústico distribuído (DAS- Distributed Acoustic Sensing) e a detecção de tensão mecânica distribuída (DSS - Distributed Strain Sensing), parâmetros esses que permitem que as concessionárias proativamente evitem intrusões de terceiros em sistemas de cabos submarinos e subterrâneos e também em suas subestações.

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LIOS Technology GmbH – Linear Optical Sensors – www.en-sure.pro

Executive Summary

On March 16th and 19th 2015 prior to the NCAA Men’s Final 4 Tournament, there were two manhole explosions in downtown Indy which caught the attention of the media, citizens and Indiana Utility Regulatory Commission (IURC).

Indiana Utility Regulatory Commission (IURC)

IURC launched a formal investigation that looked into IPL’s strategy on: Investment, Operations and Maintenance of the distribution system.IURC has been asking IPL for years to improve: Service – Reliability and Public Safety. Since 2005 there has been more than 18 similar incidents and it was asked to IPL what can be done to proactively mitigate these events?

Investigation Outcome (video)

IPL had to find a new way to monitor temp. in underground spaces in real-time. The normal 3 year inspection cycle is not working.

IPL – Manhole Explosions

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Indiana Utility Regulatory Commission Action Items

Asked IPL to improve: Service, Reliability and Public Safety.

Launched a formal investigation focused on IPL’s strategy on: Investment, Operations and Maintenance.

Investigation showed IPL had to improve upon its normal 3 year inspection cycle

Indiana Power and Light

Engineering was tasked to find solution to monitor the temperature near their power cables in real-time.

Determined the best way to proactively mitigate these events was with real-time temperature monitoring

IPL had to find a turn-key provider with expert knowledge and understanding on a ‘DTS System Solution’ to meet their requirements.

Engineering had to select & prioritize which routes to install fiber on, focusing on high consequence areas first.

IPL – Challenges

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Design of a DTS system solution that monitors temperature near underground power lines in real-time.

The fiber optic cable was installed near the power cable in the duct banks. The DTS system measures the temperature down the entire length of the cable in “real-time” providing early warning and alerts to temperature events.

The system notifies IPL when alarm conditions are triggered.

The turnkey project was completed in June 2016 which included: installing ~ 6,500 ft. of fiber optic cable, defining cable zones to locate manholes & vaults, commissioning DTS system with alarming and setting up real time software visualization for IPL to view.

The project was big success and enabled IPL to move forward with Phase 2 and add 4 more routes.

IPL – How did we help? (I)

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DTS can detect temperature changes instantly with 10 second measurement time’s temperature events are detected before potential power outages and significant damage to the infrastructure.

DTS monitoring is a proactive way to mitigate a power outage and manhole cover explosions.

Temperature events can be located accurately and within yards.

The Fiber Optic DTS monitoring provides ‘real-time’ nonintrusive protection over the entire length of the power cable.

IPL – How did we help? (II)

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Pilot Project was a success - IPL is adding (4) NEW routes (8 miles) to the existing pilot project in downtown Indianapolis.

IPL now has the ability to monitor temperature near the power lines in real-time enabling them to take action and proactively avoid catastrophic failures.

Have met IURC mandate to improve: Service, Reliability and Public safety.

Plan on adding more routes to monitor a 1 sq. mile area in downtown Indianapolis.

IPL plans to test a Distributed Acoustic Sensing (DAS) for advanced warning of cable arcing.

Was able to show IURC the ‘Live DTS Feed’ from their laptop.

System caught a new hot spot develop over time and was able to notify Citizens Thermal to repair steam line.

IPL Director was able to run system from his home laptop and on his iPad.

Plans to add this technology to mitigate vault fires.

Plan on testing a DAS system to detect cable arcing, if successful will add to control room monitoring equipment.

If they had this DTS system prior to the events, they could have saved $2.5 million on swivel lock manhole covers.

IPL – Some results & Feedback

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IPL – Installation Photos

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Monitoring Underground Power Lines with DTS works and IPL’s pilot project was a success.

Plan on adding routes to cover 1 sq. mile area downtown.

Will test a DAS system for cable arcing.

Plan on using DTS to mitigate vault fires.

IPL – Summary

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Experience & References worldwide (XV)

Data Centre temperature monitoring: Intel data centres for Alibaba and 360Safety in China

DTS temperature sensing serves as basis for the air conditioning control.

A more accurate control leads to energy savings.

Several designs possible: control cold and hot aisles only, or assess temperature gradient of individual cabinets.

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CONCLUSÃO

O MONITORAMENTO ATRAVÉS DE SENSORES ÓPTICOS LINEARES APRESENTA-SE COMO UMA POTENTE FERRAMENTA PARA :

•A GESTÃO DE ATIVOS ELÉTRICOS PERMITINDO O INCREMENTO DE SUA DISPONIBILIDADE DE FUNCIONAMENTO.

•A GARANTIA DA INTEGRIDADE DE ATIVOS PATRIMONIAIS

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International Approvals & Certificates

VdS Association of German Property Insurers VdS Quality Management System ISO 9001:2008 Deloitte Environmental Management System ISO 14001 TÜV ATEX FM USA CE Europe (electromagnetic compliance) IBS Austria VKF Switzerland CNBOP Poland CNACL Chinese State Bureau of Technology Supervision KFI Korea

Conscious of the strong requirements in the safety market, we provide a highly proven product line by fulfilling all international quality standards recognized by:

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Experience & References worldwide (II)

Major Utilities / Transmission System Operators, Cable Manufacturers and Contractors… in the Americas and the Rest of the World have chosen LIOS Technology: