变压器分布式光纤测温

发表时间: 2020-08-20 16:19:47

作者: 福州英诺




经济的持续发展带来了用电负荷的快速攀升,电网规模与日俱增,其中电力变压器作为电力系统的核心设备,其容量与数量也在不断扩大,其安全运行对电力系统的安全稳定意义愈发重大。一台大型电力变压器的故障往往会导致一整片区域停电,造成巨大的经济损失。


电力变压器的寿命和运行可靠性主要取决于其绝缘状况,影响其绝缘能力的最重要因素是运行过程中的温度,尤其是局部热点温度。变压器正常运行时,铁芯、绕组和其他金属零件会产生能量损耗,主要包括空载损耗和负载损耗。在这些损耗转化为热量之后,温度升高,其中绕组的温度最高,并且绕组中的热量分布很不均匀。一旦发生局部过热,变压器的绝缘和安全运行都将受到严重影响;而低负载运行又使得变压器效率降低,严重影响经济效益。同时,变压器超负荷运行以及节能优化与增容调节均来源于日常运维经验,缺乏科学的定量根据。因此,对运行时变压器内部的温度加以监视,尤其是绕组实时热点温度等直接评判指标

对指导现场运维调度具有重要意义。


传统的变压器温度监控手段大致可分为顶层油温推算、红外测温法以及点式测温法3种。应用最普遍的为根据 IEC60076-7与国标 GB/T1094.7—2008《油浸式电力变压器负载导则》中提出的绕组温度理想化分布模型进行推算准确度偏低,反应也较慢,导致变压器运行中温度裕量一般很大,其经济性还有很大提升空间。利用红外相机进行的远程非接触式测量便于人员操作,但易受环境温度以及电磁信号影响,测量精度较低,无法对变压器内部温度准确实时测量。


变压器内部包含有绕组、绝缘纸板、垫块、铁轭、铁芯柱以及夹具等众多结构部件,且正常运行时伴随着机械振动、绝缘油的循环流动以及复杂电磁环境等影响因素。传统的探测手段往往难以避免上述因素的干扰,准确度不高。但分布式传感光纤利用脉冲激光进行传感,不受电磁信号干扰,且与变压器内部其他信号源互无影响;同时温度监测光纤内置于绕组导线中,与导线同步温升,测量得到的温度分布曲线仅与导线温度及位置情况有关。


变压器光纤测温系统的优点:


福州英诺自主研发的光纤测温系统使用自主研发的荧光式光纤温度传感器作为测温传感元件。此测温传感元件对电磁干扰免疫、耐高压(100KV/光纤对地引出线距离0.4m)。荧光式光纤测温从测温源头上彻底解决了可能存在的安全隐患问题,提升了变压器的安全等级。干式变压器荧光式光纤测温系统目标针对干式变压器的运行环境,从供电电源、信号输入端、信号输出端和温控箱外壳,实现与外界电气干扰信号的隔离与屏蔽。无任何金属物质,本质安全。针对震动、灰尘、潮湿、油污等现场工作环境,采取多层的防护措施使光纤温控器具有良好的电磁兼容性,保证了温控器的运行稳定、可靠。


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