光纤光栅变压器绕组温度在线监测技术

《光纤光栅变压器绕组温度在线监测技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2012经仪表技术与传感器2012第10期InstrumentTechniqueandSensorNo．10光纤光栅变压器绕组温度在线监测技术张法业，郑美松，刘思峰，曹玉强，隋青美，姜明顺(山东大学控制科学与工程学院，山东济南250061)摘要：对电力变压器的绕组温度在线监测进行了研究与探讨，利用光纤光栅设计了温度传感器，基于体积相光栅和嵌入式微控制器STM32构建了变压器绕组温度在线监测系统。该系统具有测温精度高、易于组成传感器网路等特点。在试验中，引入二等标准水银温度计与构建的温度监测系统进行对比。试验结果表明，温度监测系统的温度测量具

2、有良好的准确性和稳定性。传感器温度响应灵敏度为10．2pm／~C，系统稳定性优于0．1oC，为电力变压器的温度实时监测提供了一种新的可靠手段。关键词：变压器绕组；光纤光栅；温度中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)10—0088—03ResearchonFBGOnlineMonitoringTechnologyofTransformerWindingTemperatureZHANGFa—ye，ZHENGMei—song，LIUSi—feng，CAOYu—qiang，SUIQing—mei，JIANGMi

3、ng—shun(ControlScienceandTechnologySchool，ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract：Thispaperstudiedandinvestigatedontheonlinemonitoringoftransformerwindingtemperature，designedatemper-aturesensorusingfiberbriggrating，andbuiltatransformerwindingonlinemonitoringsystemont

4、hevolumephasegratingandem—beddedmieroeontrollerSTM32．Thesystemhasfeaturesofhighprecisionandeasycompositionofthesensornetwork．Intheexperi—ment，asecond—classstandardmercurythermometerwasusedtocomparewiththetemperaturemonitoringsystem．Theresultsshowthatthetemperaturemonitorin

5、gsystemhasgoodaccuracyandstability．Thesensitivityofthefibertemperatureis10．2pm／~C，thestabilityofthetransformerwindingonlinemonitoringsystemisbetterthan0．1℃．whichprovidesanewandreliablemeansofreal-timetemperaturemonitoringofpowertransformers．Keywords：transformerwinding；fibe

6、rgrating；temperature0引言目前，变压器绕组温度在线监测的方法主要有传统的电类电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，其是否传感器测温、无线测温、红外测温以及光纤测温4种。安全稳定运行直接影响到供电可靠性和系统的正常运行。研传统的电类传感器测温可分为电阻式传感器测温和压力究表明，变压器绕组温度，尤其是绕组热点温升问题是变压器式传感器测温。其中，热电阻或者热电偶等电阻式传感器在电安全、经济运行以及使用寿命的决定性因素，已经成为变压器磁干扰和强磁环境下，其信号传输导线存在信号受干扰严重、状态监测中健康隐患和故障发展的重要表

7、现形式。因此，通涡流发热以及无法保证长期绝缘性等缺点，使之在变压器温度过对变压器绕组热点温度进行实时监测，依据热点温度的变化监测中存在先天不足；压力式温度传感器在测温过程中，温包实时调整变压器的负荷，避免因绕组过热导致的变压器故障，中的工作介质(如气体或者液体)可能发生泄漏，从而温度测量可以提高变压器安全、经济运行水平，为电网安全运行带来重的精度和灵敏度。要保证。无线测温方式在实际使用过程中，前端传感器需每隔一定光纤Bragg光栅作为传感元件，通过检测由光纤Bragg光时间更换电池，同时，在变压器周边的强电磁环境中，其传输距栅反射或透射光的

8、中心波长的变化量实现对温度、压力、电流、离和传输数据的准确性也受到很大限制。磁场、振动等物理量的测量。由于光纤光栅传感具有抗电磁干红外测温属于非接触式测温，这种方式的优点是温度测