1、概述
变压器光纤绕组测温系统主要设计用于电力能源系统和设施,通过测量电力变压器内部不同位置的温度
来实时检测和报告被监测设备中出现的、潜在的有害趋势。
2、监测意义
根据ANSI/IEEEC57.12.80-1978,变压器的连续额定值是“在规定条件下不超过既定温升限制的情况下可
连续承载的很大恒定负载”。存在各种温度限制,例如环境温度,顶部油温,芯层压温度,平均绕组温升和 很大绕组温升。
确定液体填充变压器内寿命和负载之间平衡的很重要参数之一是“热点”温度或很大绕组温升。这表示
变压器内最热部件的温度,通常位于绕组中。如果热点超过给定的限制,变压器中固液绝缘系统的劣化速度
将迅速加快。温度对绝缘老化和变压器寿命有重要影响。因此,对于制造商和最终用户来说,准确预测绕组
中的热点非常重要,因为热点是导致变压器油和纸绝缘劣化的原因。
由于变压器内的温度分布不均匀,绝缘纸在暴露于高温时通常会发生很大的劣化。当绝缘纸失去其性能
时,它会在介电和机械方面削弱变压器。此外,较高的绕组热点温度不仅会削弱绕组绝缘材料,而且最终会
导致形成气泡,从而促进变压器油的介电击穿。不用说,类似的情况是不可取的,因为它在大多数情况下是
不可逆转的。
3、监测原理
光纤测温系统由激光二极管发出的连续波照射光纤内的玻璃芯。当光波沿着光纤玻璃芯下移时,会产生多
种类型的辐射散射。如瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射等。其中拉曼散射是对温度最为敏感的一种。光纤
中光传输的每一点都会产生拉曼散射,并且产生的拉曼散射光是均匀分布在整个空间角内的。拉曼散射是由
于光纤分子的热振动和光子相互作用发生能量交换而产生的。光在光纤中传输时一部分拉曼散射光(背向拉
曼散射光)沿光纤原路返回,被光纤探测主机接收。在频域中,利用OFDR技术,根据光在光纤中的传输速率
和入射光与后向拉曼散射光之间的强度差,可以对不同的温度点进行定位,这样就可以得到整根光纤沿线上
的温度并精确定位。
导线槽
←油箱
光纤测温主机
贯通器
光纤探头
油箱壁结合板
外部光纤
变压器外部
变压器内部
变压器线圈
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