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变压器光纤测温探头的安装固定
周国斌
赵鹏飞
特变电工沈阳变压器集团有限公司
摘要:光纤探头直持接、实时的测量变压器内部温度的技水已成为当前国际道行的测量方式,几十年来此项技术已日趋成热。本文敏述了传统变压器测温的特点和不足,介绍了变压器光纤测温的基本原理及优点,着重介绍了光纤测温探头的安装及国定方式
关建词:交压器:光纤测温操头:安装固定 1前言
变压器是电网一次设备的重要组成部分,变压器的绕组热点温度是决定其绝缘寿命的主要因素。油没式电力变压器温度测量技术受制于变压器内部环境高电压、大电流、高绝缘以及强电磁场干扰的影响,基于传统电信号测量技术使用的热电偶、热电阻传感器无法满足变压器内部绕组热点温度测量的技术需求。目前,适用直接测量变压器绕组温度的传感器只能选用光纤温度传感器。半导体光纤温度传感器属于光强或波长调制型传感器,实际使用过程中容易受到温度、光源强度,光纤微弯效益、耦合损耗等因素的影响,受干扰情况比较严重。基于拉变/布里测散射的光纤传感器测量精度、空间分辨率和测温范围相互制约,保持儿个摄氏度的测温误差,其空间定位误差在1m左右,对于变压器内部使用误差
光纤光栅温度传感器基于波长信号解调,但光纤光栅在原
较大。
理上会受压力、应力、形变等等其他因素的干扰,对光栅的封装要求非常高。伴随着光电子技术的发展,荧光光纤温度传感器拥有体积小、耐高温、耐超高压、抗度蚀、绝缘性能好、性价比高、不受应力振动干扰等诸多优势,能够突破其他光纤测温技术的局限,非常适合油浸式变压器内部绕组热点温度的测量。
2光纤测温方法简介 2.1光纤测温原理
光纤测温探头是基于稀土荧光物质的材料特性实现的。当稀土荧光物质被特定波长光线照射后被激发,可产生可见光谱即荧光。停止照射后荧光逐渐消失,遥渐浙消失的荧光称为余晖。荧光余晖的衰变时间常数是温度的单值函数,通常温度越高,时间常数越小。只要测得时间常数的值,就可求出温度值。这种测温原理的最大优点就是,被测目标温度只取决于荧光材料的时间常数,与系统的其它变量无关,例如光源强度的变化,传输速率等都不影响测量结果
2.2光纤测温系统简介
光纤测温系统,是在需要被测量部位如绕组,靠近导线埋设光纤传感器,进行实时测温,并通过安装在变压器油箱上的光纤贯通器.将温度信号引出至外部主机然后通过处理,在显示屏显示出温度值和有关系统参数,也可通过RS485或网线将温度数据传输至后台客户端,实现变压器热点温度的实时监控。光纤测温系统可较真实准确的测量并显示变压器内部测量点的热点温度,为变压器产品的负荷预测、寿命评估和状态评估提供参考数据。光纤测温系统的优点是能够实时、准确的监测变压器绕组、铁芯、绝缘和油面等任意点的温度,实时反映被监测对象的温度变化,通过合理控制,将大幅延长变压器的使用寿命,提高变压器的输送能力。
2.3光纤测温探头的安装固定
光纤测温探头是基于荧光光纤传感技术,是光纤测温装置的感温部件,特别适用于感知变压器绕组的热点温度,其安装的是否合理可靠将直接影响测量数据的准确性。以下以加拿大Neoptix 公司制造的变压器T2型内部光纤的结构为例,下文中将均以此光纤探头为例进行闸述。
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图1深头结构
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图2最左端为探头的末端感应区域,操作需谨慎,以免损坏不能途胶、弯曲及施加压力等,
,一且断裂,则整根光纤报废。光纤
探头的传感区域位于探头端部(2mm-3mm)。用于监测绕组温度,应埋人在临近绕组最热点的位置,以便更好地监测绕组温度。探买安装位置,可理在辆向整块中,也可直接安装在导线上。
其中理
在辐向垫块中最为常用。以下内容,著重介绍辆向垫块中的探头
探头端部临近绕组最热点处需要保
安装技术,绝缘垫块安装法。
护,末端理大垫块中是最好的保护探买的做法。
般将操头项部
插人垫块U形槽中,并用皱纹纸将带操头的垫块安装固定在导线上。该垫块U型槽可以保护探头,避免末端感应区受到外力的挤压。制作方法如图2所示。在垫块(3mm厚度最佳)上开槽,剪择势块二侧两不对称的耳片,以使整块插人绕组。用符合变压器要求的粘合剂乳胶)或皱纹纸,将探头固定在适当的位置。探头末端1cm处不得施压或涂抹胶水,
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确保光纤探头减20m影位第压人限中
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图2深头安装示意图
势块制作完成后,可将势块直接固定于终绕组侧面与导线相接触,也可以安装在匝间,将整块插人匝间实缝里。如果线阅已经卷制完成,使用模形工具插进线饼中,拨开一定空间,插人装有探头的垫块,替代预先埋好的整块:
如果在线圈绕制过程当中安装探
头,则可直接使用加工过的带探头的垫块。使用符合变压器标准的粘合剂,固定带有探头的整块。
随着光纤测温技术的发展,专门针对电力变压器行业要求的产品越来越多,此项技术已趋于成熟,在电力行业的应用将越来越广泛。目前,一些国产产品也已得到普追应用和认可,此项测量技术将逐渐成为直接测量绕组热点温度的首要手段。
参考文献:
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