1、概述
變壓器光纖繞組測溫系統(tǒng)主要設計用于電力能源系統(tǒng)和設施,通過測量電力變壓器內(nèi)部不同位置的溫度
來實時檢測和報告被監(jiān)測設備中出現(xiàn)的、潛在的有害趨勢。
2、監(jiān)測意義
根據(jù)ANSI/IEEEC57.12.80-1978,變壓器的連續(xù)額定值是“在規(guī)定條件下不超過既定溫升限制的情況下可
連續(xù)承載的很大恒定負載”。存在各種溫度限制,例如環(huán)境溫度,頂部油溫,芯層壓溫度,平均繞組溫升和 很大繞組溫升。
確定液體填充變壓器內(nèi)壽命和負載之間平衡的很重要參數(shù)之一是“熱點”溫度或很大繞組溫升。這表示
變壓器內(nèi)最熱部件的溫度,通常位于繞組中。如果熱點超過給定的限制,變壓器中固液絕緣系統(tǒng)的劣化速度
將迅速加快。溫度對絕緣老化和變壓器壽命有重要影響。因此,對于制造商和最終用戶來說,準確預測繞組
中的熱點非常重要,因為熱點是導致變壓器油和紙絕緣劣化的原因。
由于變壓器內(nèi)的溫度分布不均勻,絕緣紙在暴露于高溫時通常會發(fā)生很大的劣化。當絕緣紙失去其性能
時,它會在介電和機械方面削弱變壓器。此外,較高的繞組熱點溫度不僅會削弱繞組絕緣材料,而且最終會
導致形成氣泡,從而促進變壓器油的介電擊穿。不用說,類似的情況是不可取的,因為它在大多數(shù)情況下是
不可逆轉的。
3、監(jiān)測原理
光纖測溫系統(tǒng)由激光二極管發(fā)出的連續(xù)波照射光纖內(nèi)的玻璃芯。當光波沿著光纖玻璃芯下移時,會產(chǎn)生多
種類型的輻射散射。如瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射等。其中拉曼散射是對溫度最為敏感的一種。光纖
中光傳輸?shù)拿恳稽c都會產(chǎn)生拉曼散射,并且產(chǎn)生的拉曼散射光是均勻分布在整個空間角內(nèi)的。拉曼散射是由
于光纖分子的熱振動和光子相互作用發(fā)生能量交換而產(chǎn)生的。光在光纖中傳輸時一部分拉曼散射光(背向拉
曼散射光)沿光纖原路返回,被光纖探測主機接收。在頻域中,利用OFDR技術,根據(jù)光在光纖中的傳輸速率
和入射光與后向拉曼散射光之間的強度差,可以對不同的溫度點進行定位,這樣就可以得到整根光纖沿線上
的溫度并精確定位。
導線槽
←油箱
光纖測溫主機
貫通器
光纖探頭
油箱壁結合板
外部光纖
變壓器外部
變壓器內(nèi)部
變壓器線圈
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