DQZHAN技術訊：【研究】變壓器繞組熱點溫度監(jiān)測中光纖光柵傳感器
摘 要：電力變壓器繞組熱點溫度的在線測量對于確保其**穩(wěn)定運行具有重要的意義。本文提出一種基于光纖光柵的繞組熱點測溫方法，首先簡要介紹了測溫方法的基本原理，之后對測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及關鍵技術進行了討論，*后針對不同用戶的需求，設計了不同的安裝結(jié)構(gòu)，進行了實際測試。實測結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠?qū)崟r測量繞組溫度變化，可為變壓器絕緣狀況的評估將提供重要依據(jù)。
關鍵詞：電力變壓器;繞組;熱點;光纖光柵;分布式
作者：侯丹1，衛(wèi)廣遠1，錢政2，鄭敏1(1深圳太辰光通信股份有限公司，廣東深圳，518000;2北京航空航天大學，北京，100191)
引言
電力變壓器是電力系統(tǒng)中的核心設備之一，其**穩(wěn)定對于保障電力系統(tǒng)的可靠運行具有重要意義。而溫度過高則是造成電力變壓器絕緣損壞的主要因素，其中繞組溫度的升高將直接影響到變壓器的壽命與**運行。因此，變壓器繞組熱點溫度的研究受到國內(nèi)外學者的廣泛關注[1-3]。
目前繞組熱點監(jiān)測普遍采用的方法包括：熱模擬測量法、直接測量法和間接計算法。其中：熱模擬測量法由于繞組溫升過程與模擬過程不盡相同，因而造成測量誤差較大，國外電網(wǎng)已基本停用該測溫裝置[4];間接計算法是依據(jù)國際電工委員會的導則進行計算[5-6]，由于導則簡化了變壓器的熱特性分布，因此計算結(jié)果只能在某種程度上反映繞組熱點的狀態(tài)。直接測量法則采用在繞組內(nèi)直接布置測量點的方式進行熱點溫度的監(jiān)測，由于是直接測量的結(jié)果，因此準確反映了熱點溫度的變化，但是由于溫度傳感器的植入，將會引起繞組絕緣特性的變化，且植入點的位置、數(shù)量和分布規(guī)律等研究，仍然處于探索階段[7-10]。
到目前為止，常用的繞組熱點直接測量系統(tǒng)多是采用光學測溫原理，如上世紀80年代開始研究的光纖熒光吸收式測溫技術[11]，目前廣泛應用于ABB、GE等公司，該方法存在的突出缺點是需要溫度校正，而且絕緣處理困難、維護技術比較復雜。光纖半導體吸收式測量技術的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單[12]，成本低且便于制作，但是性能受多個因素的影響，測量結(jié)果的精度較差。上述兩種方法存在的共性問題是不能進行光路復用，當需要多路溫度監(jiān)測時，每一路都要引出自己的光纖，因而極大的限制了其應用空間。
針對目前直接測量法研究過程中存在的問題，本文提出一種新的基于光纖光柵的溫度測量方法，用于在線多點監(jiān)測繞組熱點溫度的變化。首先簡要介紹了光纖光柵測溫方法的基本原理，之后對光纖光柵測溫系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和關鍵技術進行了分析和討論，*后介紹了測溫系統(tǒng)的實際應用情況。實際
