光纤Bragg光栅传感器在变压器油温检测中的应用.pdf

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1、2016年第35卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)15i＼DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)04--0151-03应用技术^s、光纤Bragg光栅传感器在变压器油温检测中的应用徐智超，赵振刚，李英娜，段朝磊，张欣，李川(昆明理工大学信息工程与自动化学院。云南昆明650500)摘要：油浸式变压器中油温的高低是决定电气设备绝缘老化速度快慢的重要因素。分析油浸式变压器内部的温度场分布特性，对变压器内部油温传感器的布设位置进行优化，根据光纤Bragg光

2、栅(FBG)中心波长随温度变化而变化的特性实现对油浸式变压器油温的测量。以型号为$13—12500／35的油浸式变压器为试验对象，测得变压器以1倍功率运行时，变压器的上、中、下层油温度分别为63，52，40，上、中、下层的油温梯度差约为lO℃。关键词：光纤Bragg光栅；变压器内部温度；温度场仿真中图分类号：TP212．9文献标识码：B文章编号：1000--9787(2016)04-0151-03ApplicationofFBGsensorintransformeroiltemperaturemonitoringXUZhi—chao

3、，ZHAOZhen—gang，LIYing—na，DUANChao-lei，ZHANGXin，LIChuan(FacultyofInformationEngineeringandAutomation，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：Inoil—filledtransformer，oiltemperatureisanimportantfactorindeterminingspeedofinsulationagingofelectr

4、icalequipment．Byanalyzingthetemperaturefielddistributionofoil—filledtransformer，layoutpositionofopticalfibertemperaturesensorwhichinsidethetransformerisoptimized．CenterwavelengthoffiberBragggrating(FBG)changeswithtemperaturechange~andaccordingtothisfeature，realizeoilte

5、mperaturemeasurementofoil-immersedtransformer．S13—12500／35oil-immersedtransformersisusedastestsubject，whentransformerisrunningatdoublepower，oiltemperaturesoftransformerintop，middle，andlowerlayersare63，52，40oC，andoiltemperaturegradientdifferenceisabout10℃．，Keywords：opti

6、calfiberBragggrating(FBG)；transformerinternaltemperature；temperaturefieldsimulation0引言本文对变压器油箱内部油流状态和温度场的分布的情大型油浸变压器是电力系统中价值最高且最为重要的况进行有限元分析后，对光纤布拉格光栅(FBG)传感器的一类主设备，其可靠性和运行寿命直接影响电网运行安全布设位置进行优化，再以油浸式35kV(型号为$13—12500／和资产绩效．2J。变压器油温过高会使绝缘材料的绝缘性35型油浸式无励磁调压电力变压器)变压器为实验对象，能

7、降低并加快其老化，从而降低变压器的使用寿命，对变压在一次变压器温升试验中，使用FBG传感器对变压器内部器油温的检测能够准确把握变压器的工作状况，对可能发上、中、下层油温进行了监测。生的故障提前预警。西安理工大学的刘华等人，采用1仿真分析铂电阻温度传感器设计了对变压器油温测量的检测系变压器内部的热量主要是由损耗引起的，要对变压器统J，但由于要克服铜导线对变压器内部漏磁和的影响，内部温度场进行有限元分析，首先要对变压器内部损耗进使得布设的难度较高，对测量精度也有一定影响。吕启深行仿真分析。变压器损耗主要是由两部分组成，即空载损等人提出了

8、光纤测温在变压器内部的应用进行了理论上的耗(铁损)和负载损耗(铜损)。首先建立变压器模型，如分析和展望，但没有设计可以应用在工程上的传感系统。图l所示，使用Maxwell电磁仿真软件对变压器内部组件的光纤本安特性良好，抗干扰，耐高温，