徐超峰 张航 胡昌师 王牌

【摘  要】为实现油浸式变压器绕组的直接测量，设计一种光纤光栅温度传感器，并进行预埋式安装。通过变压器温升试验进行测试，试验表明：光纤光栅传感器可实现变压器绕组的直接测量，且具有抗电磁干扰、高度绝缘、耐腐蚀、温度精度高等特点，满足变压器状态监测要求。

【关键词】光纤光栅;变压器;绕组;

Abstract：for the direct measurement of the realization of oil immersed transformer winding，design optical fiber grating temperature sensor，and preburied installation.Through the transformer temperature rising test，it shows that the fiber grating sensor can realize direct measurement of transformer windings，and has anti electromagnetic interference，high insulation，corrosion resistance，temperature higher accuracy，meeting the requirements of condition monitoring of transformer.

Keywords：Fiber Bragg grating，transformer，winding;

0 引言

电力变压器是输变电系统中最重要的设备之一，它直接关系到电网能否安全高效、经济运行，变压器的绝缘能力决定变压器的寿命，而变压器运行时的绕组温度是影响绝缘能力的主要因素[变压器绕组测温光纤光栅传感器设计及性能测试--].为了保障变压器运行的安全可靠，延长变压器的使用寿命，在变压器运行过程中，需要对变压器绕组的温度进行实时监测。

目前绕组热点监测普遍采用的方法包括：热模拟测量法"直接测量法和间接计算法！其中：热模拟测量法由于绕组温升过程与模拟过程不尽相同，因而造成测量误差较大，国外电网已基本停用该测温装置;间接计算法是依据国际电工委员会的导则进行计算，由于导则简化了变压器的热特性分布，因此计算结果只能在某种程度上反映绕组热点的状态。直接测量法则采用在绕组内直接布置测量

点的方式进行热点温度的监测，由于是直接测量的结果，因此准确反映了热点温度的变化，但是由于温度传感器的植入，将会引起绕组绝缘特性的变化，且植入点的位置"数量和分布规律等研究，仍然处于探索阶段。

到目前為止，常用的绕组热点直接测量系统多是采用光学测温原理，如上世纪80年代开始研究的光纤荧光吸收式测温技术，目前广泛应用于ABB、GE等公司，该方法存在的突出缺点是需要温度校正，而且绝缘处理困难、维护技术比较复杂。光纤半导体吸收式测量技术的优点是结构简单，成本低，但是性能受多个因素的影响，测量结果的精度较差！上述两种方法存在的共性问题是不能进行光路复用，当需要多路温度监测时，每一路都要引出自己的光纤，因而极大的限制了其应用空间。

针对目前直接测量法研究过程中存在的问题，本文提出一种新的基于光纤光栅的温度测量方法，用于在线多点监测绕组热点温度的变化！

1 光纤测温原理

试验电压是高压侧28kv，电流从15.7A缓慢升高到17.3A。一天内温度变化，记录变压器高压侧绕组温度、低压侧绕组温度及底层油温、顶层油温变化。其中，油温为传统电子测量方式。测量数据如图8所示，数据对比看出，变压器绕组高压侧温度整体比低压侧温度高，变压器底层油温变化较小，顶层油温变化相对较大，且底层油温与低压侧绕组温度较接近。

5 结束语

本文用光纤传感的技术针对变压器绕组温度测量进行探索研究，介绍了传感器的安装工艺，并实际在变压器绕组上进行温升试验，运行数据分析表明，光纤测温可以良好的反应了变压器绕组的温升变化。

参考文献：

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