油浸式变压器绕组温度的测量方法研究-论文.pdf

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1、霎三至量堡G。ngYiu—isnu油浸式变压器绕组温度的测量方法研究杨文琛毕露月(广东电网公司佛山供电局，广东佛山528000)摘要：分析比较了测量油浸式变压器绕组温度的几种方法——直接测量法、间接计算测量法、光纤光栅测量法、热模拟测量法。这几种方法都可以实现绕组温度的实时监测，但各有优缺点：直接测量法造价较高，测量精度不高；间接计算测量法精度较高，但计算复杂，对于确定热点位置的问题还有待研究；光纤光栅测量法具有较强的抗电磁干扰能力和优良的可靠性，不过当光路发生改变时会影响测温的准确性；热模拟测量法虽是现场实践中广泛使用的方法，但仅仅能反映平均

2、温升，无法反映最热点温度。关键词：变压器；绕组温度；光纤光栅；热模拟O引言基于热路的模型l3]：主要是将变压器内部的热传递过程模拟为电气过程，将变压器的热流量、温度、热阻及热容分别与电电力变压器是电力系统中重要的一次设备，其安全运行直路中电流、电压、电阻及电容类比，并用相应的热点参数代替，接影响到供电可靠性和系统稳定性。大部分变压器经过长时得到的变压器热点温度模型等效热路。间运行，极可能因运行温度过高导致绝缘能力下降，使变压器间接计算测量法以热点温度值稳态及暂态变化的经验公使用寿命大为缩短。为了保证变压器安全可靠运行，延长其使式为依据，实现对变

3、压器绕组温度的测量，其关键环节是建立用寿命，对变压器绕组温度进行监测就十分必要。目前，测量变压器热模型，然后结合运行数据及油浸式变压器负载导则中变压器绕组温度的方式有如下几种：直接测量法、间接计算测规定的标准，将发热部位的温升以公式推导出来，实现对变压量法、光纤光栅测量法、热模拟测量法。本文主要介绍了各种器绕组温度的计算。这种方法可以保证计算的精度，所以是一不同测量方法的原理，并对各种测量方法进行了比较，为以后种实用性很强的测量方法。绕组温度的测量提供部分参考。1直接测量法3光纤光栅测量法光纤光栅是近年来受到广泛关注的光无源器件，主要是利直接测

4、量法是在变压器绕组中直接埋入传感器，通过传感用光纤材料的光敏性，通过紫外光直接射人光纤纤芯形成反射器反映至温度测量仪直接显示绕组温度，埋人点越多测量结果或透射滤波器。目前广泛采用的是布拉格光栅嘲。光纤光栅越精确。但该方法维护技术复杂，成本昂贵，主要用于在变压变压器绕组温度监测系统的结构如图1所示。器实验过程中与热模拟测量法进行比较，校对热模拟测量的误差。6目前较为成熟的方法是使用光纤技术，在变压器绕组制造过程中埋人荧光式光纤传感器探头，利用光信号为载体，通过接收设备测温仪把温度信息转换成电信号，接着经过放大、整形、解调等一系列过程，得到探头所在

5、位置的实际温度。直接测量法的结果是否准确，关键在于埋入的传感器。但传感器埋人绕组的工艺十分复杂，绝缘结构设计要求高，造价较高，且容易影响变压器正常运行，同时传感器埋设处不一定是最热点，因此测量结果可能并非绕组的最高温度，需要埋人多个传感器才能精确地测出绕组实际温度，成本比较昂贵，维护技术复杂。图1光纤光栅变压器绕组温度监测系统结构图该系统由宽带光源、耦合器、VPG模块(体积相位光栅)、2间接计算测量法阵列探测器、驱动电路、微控制器模块、数据传输模块、上位机间接计算测量法是通过运用几种变压器绕组热点温度计以及液晶显示电路组成。宽带光源发出光经过耦

6、合器，到达算公式来间接监测绕组热点温度。间接测量计算模型大致有光栅温度传感器，经传感器反射后的光中心波长与被测部位基于技术标准、基于热阻和基于热路等几类。温度有关。反射光经过耦合器后，进人体积相位光栅模块，将基于技术标准的模型[1]：重点围绕能直接引起变压器绕组含有不同温度数据的光波长区分开，再进入阵列探测器将光热点温度升高的导线电阻损耗和涡流损耗对变压器热点温度信号转换成电压信号。再由STM32微控制器处理当前各温的影响，贴近实际运行的变压器情况，计算结果更接近实际值。度传感器的温度，将其显示到液晶显示屏上，并上传数据到上基于热阻的模型[2]

7、：由于变压器内部包含多种材料，因此位机。运行过程中实际散热和热分布情况是十分复杂的。研究人员光纤光栅测量法具有抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性根据热传导理论和不同情况下非线性热阻和集总电容的定义，和安全性好等优点。但该测量方法造价较高，对变压器制造工提供了一种可用于估算各种类型变压器绕组热点温度的计算艺要求复杂，现场运行维护缺乏经验，因此在实际生产运行中模型。尚未得到广泛应用。98G。ngY—u一·snu!三至主茎霎4热模拟测量法单，缺点是传感器的埋设位置难以精确，埋设点过多又增加了变压器的成本，增大了维护的难度。(2)间接计算测量法精度热模拟

8、测量法主要是用一个流经电热元件并与负载电流比较高，应用条件也比较简单，但是在建立模型的过程中，忽略成正比的加热电流产生附加温升，通过电流配器的调节，使