光纤传感技术在变压器状态检测中的应用研究

实现对变压器等电力系统关键设备的状态检测,迫切需要适合强电场环境的各种在线监测技术。简要介绍近年来兴起的相关光纤传感技术进展,重点描述适于变压器油温、绕组温度在线监测的光纤光栅温度传感系统;用于局放检测的光纤超声传感器;用于变压器油溶解性气体分析的光纤多种气体监测技术。最后给出了基于全光纤传感技术的变压器状态监测方案。     

光纤传感技术在变压器状态检测中的应用研究

实现对变压器等电力系统关键设备的状态检测,迫切需要适合强电场环境的各种在线监测技术.简要介绍近年来兴起的相关光纤传感技术进展,重点描述适于变压器油温、绕组温度在线监测的光纤光栅温度传感系统;用于局放检测的光纤超声传感器;用于变压器油溶解性气体分析的光纤多种气体监测技术.最后给出了基于全光纤传感技术的变压器状态监测方案.     

基于ROTDR的变压器绕组温度测量方法研究

为实现油浸式电力变压器绕组运行温度的分布式测量,及早发现绕组异常温升等问题,文中提出了一种基于Raman光时域反射计(ROTDR)的变压器绕组温度测量方法。该方法通过在变压器绕组中预埋分布式光纤,并依据拉曼散射原理来直接测量绕组温度。设计并研制了敷设分布式光纤的电磁线和绕组模型,并根据测量要求对电磁线结构和绕组绕制工艺进行了改进,利用分布式光纤测温系统对敷设分布式光纤的电磁线温度传感性能和绕组模型进行了试验。试验结果表明:基于该方法的温度测量误差≤2℃,满足变压器绕组温度测量的要求,且该方法还可以对绕组温升位置进行定位。     

变压器绕组测温光纤光栅传感器设计及性能测试

为实现油浸式变压器绕组温度的直接测量,设计并制作了预埋光纤光栅传感器的绕组电磁线,对电磁线结构及绕组制作工艺进行了适当的改进,对绕组电磁线预埋光纤光栅传感器制作过程中的应力状态进行了监测,并对其测温性能进行了测试。结果表明:绕组电磁线预埋光纤光栅传感器制作过程及线圈绕制过程中光纤光栅传感器受到的应力较小,光纤光栅传感器保持了良好的机械强度和测温性能,其测温线性度>0.99,灵敏度约为10pm/°C,与理论值接近,测量准确度可达到±0.5°C,可满足变压器绕组温度精确测量的要求。     

基于反传热模型的干式变压器绕组热点温度研究

干式变压器热点温度对于指导变压器的设计运行及评估变压器的寿命有重要的意义。目前获得变压器热点温度的方法有直接测量和数值计算两种方法．直接测量获得绕组热点温度是通过在设计阶段预埋入绕组内部热电偶或采用光纤温度传感器来实现的;数值计算大多是采用有限元或有限差分方法。本文建立了高低压绕组的反传热计算模型,采用高精度的红外传感器采集高压绕组外表面温度,并通过计算,获得了低压绕组的温度分布及绕组热点温度将计算结果与IEEE绕组热点温度计算模型对比误差都在一定范围内,这为干式变压器绕组热点温度的获得提供了一种新的思路。     

基于WEB的大型电力变压器绕组温度远程监控系统研究

采用了先进的光纤测温方法对大型电力变压器绕组温度进行测量,设计了一种基于CAN总线的网络化大型电力变压器绕组温度光纤传感器,建立了基于CAN总线的大型电力变压器绕组温度的在线监控系统,给出了基于 WebSnap的中间层软件设计方案,实现了基于B/S模式远程监控功能。其系统运行证明,该网络传感器解决了现场高电压和强干扰问题,实现了大型电力变压器绕组温度的在线监控和远程监控,有着良好的应用前景。     

变压器绕组热点温度计算分析

介绍了变压器绕组热点温度的计算方法,通过有限元分析方法对变压器漏磁场进行计算分析,从而确定热点温度所在的位置,为测量绕组热点温度预埋光纤探测器提供计算依据。     

变压器绕组热点温度光纤监测技术的研究

1 前言 变压器绕组最热点温度是变压器的安全经济运行和使用寿命的主要因素.利用传统的热电偶和绕组温度计不能直接测量绕组的最热点温度,只有采用能在高电压、强磁场环境下工作的光纤测温系统才能实时、准确地测量变压器绕组热点温度.     

变压器光纤测温装置常见故障及原因分析

正1引言变压器绕组温度过高会影响绕组绝缘,并导致变压器绝缘等级下降,减少变压器的运行寿命。光纤测温装置是变压器产品的一种可选配件,可较真实地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。光纤测温装置主要由内部光纤、贯通板及贯通器、贯通器防护罩、外部光纤、光纤测温主机     

光纤光栅测温系统在变压器绕组热点温度在线监测中的应用

简要介绍了变压器绕组热点温度在线监测的重要性,对目前测量变压器绕组热点温度的几种测量方法进行了分析和比较,在此基础上提出将光纤光栅温度传感器粘贴在绕组表面进行测温的方法,并得出了具体的实验数据.     

光纤测温技术在核电主变压器的应用及建议

<正>变压器运行寿命很大程度取决于其绕组的热点温度。结合变压器光纤测温技术的原理,对几种变压器绕组温度测量方法进行了比较和优缺点分析,同时对光纤测温技术的实际应用情况进行了介绍,目前光纤测温技术已相对成熟,提出了光纤测温技术在核电主变压器上的应用建议。     

10 kV油浸式立体卷铁芯变压器温度流体场分析

变压器温度流体场三维仿真是准确计算变压器绕组热点温度的重要方法.文章构建了 S13-M·RL-100 kVA/10 kV型立体卷铁芯变压器三维仿真计算模型,对变压器在不同负载率条件下的温度流体场分布进行了计算,同时采用短路法温升试验对计算结果进行了验证,试验中通过在变压器绕组内敷设光纤温度传感器来测量变压器绕组温度,在...     

基于光纤光栅传感技术的变压器温度检测系统

结合目前光纤温度传感器的研究现状,以及变压器内部温度测量的具体要求,设计了一种光纤光栅温度测量的具体方案,选择了合适的硬件,搭建了基于乌溪江电厂油浸式温升用试验变压器的光纤光栅温度测量平台。应用光纤光栅温度传感器对变压器在恒定负载以及变化负载情况下的绕组发热情况进行了测量。实验证明,光纤光栅温度传感器的测量结果准确稳定,对温度的变化反应迅速,能够有效地对变压器内部温度进行测量。     

利用多点光纤测温装置结合仿真计算分析绕组温度分布

在绕组不同部位上布置多点光纤温度传感器,实现了对变压器绕组温度分布的测量,得到了平均温升值及热点温度值,通过软件计算得到了预报结果,并进行了比较。     

变压器绕组热点温度的直接测量法

本文介绍第一台在三相自耦电力变压器上使用直读式绕组温度传感器的经验。将光纤温度传感器直接埋入大型自耦变压器的绕组内以测量不同负荷条件下绕组热点温度的新方法。通过实验获得了大量有实用价值的数据。     

基于多物理场计算和模糊神经网络算法的变压器热点温度反演

热点温度是影响油浸式变压器绝缘寿命的重要因素之一。针对分布式光纤传感器测温系统测量热点温度时造成的不良影响与安装的不便性。提出一种基于多物理场计算和模糊神经网络算法的油浸式变压器热点温度反演模型。以66 kV三相三柱油浸自冷式变压器为例,采用有限体积法耦合迭代求解变压器流体–温度场,确定热点温度范围区域。筛选出环境温度、变压器顶层油温、变压器外壳及油箱顶部等12个特征点的温度建立模糊子集,再通过T–S模糊神经网络算法预测变压器绕组热点温度值。计算结果表明其与光纤传感器实际测量绕组热点温度误差4%,比传统方法具有更高的精度。该方法实现了特征量测量非植入式,为电力变压器在线监测、热点温度计算提供一种新的计算思路。     

BOTDA技术在变压器绕组温度监测中的应用

分析了变压器内部温度升高的机理,给出了光纤布里渊传感技术的温度测量原理.针对现有绕组温度监测方法存在局限性的问题,在比较现有几种监测方法的基础上,设计了基于布里渊光时域分析技术的变压器绕组温度在线监测系统,并对传感光纤的布放和系统的组网方式进行了探讨.     

变压器绕组热点温度监测中光纤光栅传感器的应用研究

电力变压器绕组热点温度的在线测量对于确保其安全稳定运行具有重要的意义。文章提出一种基于光纤光栅的绕组热点测温方法,首先简要介绍了测温方法的基本原理,之后对测温系统的结构及关键技术进行了讨论,最后针对不同用户的需求,设计了不同的安装结构,进行了实际测试。实测结果表明,系统能够实时测量绕组温度变化,可为变压器绝缘状况的评估将提供重要依据。     

基于光纤光栅温度测量技术的电力变压器热点监测

主要介绍了利用光纤光栅测温原理对电力变压器热点温度进行监测。测量数据表明,在同一个线圈饼放置更多的温度传感器的必要性。测量方法能够对变压器绕组热点实施安全、准确和快速的测温,取得了满意的测量结果。     

不同敷设方式对分布式光纤监测变压器绕组变形的影响研究

为将分布式光纤传感技术应用于变压器绕组变形监测,文中对基于不同敷设方式的光纤监测变压器绕组变形进行了研究,设计并制作了内径侧、外径侧和表面敷设分布式光纤的变压器绕组模型,并对电磁线结构和绕组绕制工艺进行了相应的改进。最后,对上述3种绕组模型进行了局部变形试验,并利用基于布里渊散射原理的分布式光纤应力监测系统对其应变分布进行了监测和评估。结果表明,敷设于绕组外径侧的分布式光纤预应变较大,测量结果的重复性也较差;敷设于绕组内径侧和表面的分布式光纤预应变较小,应变分布较均匀,且测量结果重复性较好;但是,当分布式光纤敷设于绕组外径侧和内径侧时,工程实现较复杂且对绕组原有结构改变较大。综合评估可得,表面敷设最适合作为分布式光纤敷设方式应用于变压器绕组变形监测,绕组内径侧敷设次之,绕组外径侧敷设最差。