1、概述
變壓器光纖繞組測(cè)溫系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)用于電力能源系統(tǒng)和設(shè)施,通過(guò)測(cè)量電力變壓器內(nèi)部不同位置的溫度
來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)和報(bào)告被監(jiān)測(cè)設(shè)備中出現(xiàn)的、潛在的有害趨勢(shì)。
2、監(jiān)測(cè)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(guò)既定溫升限制的情況下可
連續(xù)承載的很大恒定負(fù)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(fù)載之間平衡的很重要參數(shù)之一是“熱點(diǎn)”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(diǎn)超過(guò)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(duì)絕緣老化和變壓器壽命有重要影響。因此,對(duì)于制造商和最終用戶來(lái)說(shuō),準(zhǔn)確預(yù)測(cè)繞組
中的熱點(diǎn)非常重要,因?yàn)闊狳c(diǎn)是導(dǎo)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?jiān)诒┞队诟邷貢r(shí)通常會(huì)發(fā)生很大的劣化。當(dāng)絕緣紙失去其性能
時(shí),它會(huì)在介電和機(jī)械方面削弱變壓器。此外,較高的繞組熱點(diǎn)溫度不僅會(huì)削弱繞組絕緣材料,而且最終會(huì)
導(dǎo)致形成氣泡,從而促進(jìn)變壓器油的介電擊穿。不用說(shuō),類似的情況是不可取的,因?yàn)樗诖蠖鄶?shù)情況下是
不可逆轉(zhuǎn)的。
3、監(jiān)測(cè)原理
光纖測(cè)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(dāng)光波沿著光纖玻璃芯下移時(shí),會(huì)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(duì)溫度最為敏感的一種。光纖
中光傳輸?shù)拿恳稽c(diǎn)都會(huì)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(gè)空間角內(nèi)的。拉曼散射是由
于光纖分子的熱振動(dòng)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(shí)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(cè)主機(jī)接收。在頻域中,利用OFDR技術(shù),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(qiáng)度差,可以對(duì)不同的溫度點(diǎn)進(jìn)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(dǎo)線槽
←油箱
光纖測(cè)溫主機(jī)
貫通器
光纖探頭
油箱壁結(jié)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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