光纤复合型110 kV油纸套管研制及内部温度分布特性

油纸电容式套管是油浸式变压器的重要部件，为实现套管内部温度监测，提出将单模光纤和多模光纤并行缠绕于电容芯子外侧，利用布里渊光时域分析和拉曼光时域反射光纤传感技术对其进行全时空温度监测的设计方案。利用有限元仿真计算得到布设光纤前后套管局部场强变化幅度较小，由0.673 kV/mm改变为0.752 kV/mm；同时对光纤进行了热老化试验，验证了方案的可行性，并研制出1根光纤复合型110 kV油纸套管。在施加电压为126 kV时，套管局部放电量为5.03 pC，局部放电试验结果满足国标要求。通过温升试验测量得到套管温度数据并进行了温度场仿真研究，实测数据表明套管表面轴向温差达到45.2℃，而内侧芯子轴向温差仅为6.7℃，结合仿真结果推理得到套管内部存在上、下油循环且油流方向相反。该套管的研制可为油纸电容式套管的状态监测提供新的思路与参考。