寧夏大壩發(fā)電廠變壓器內(nèi)部溫度光纖光柵監(jiān)測技術應用研究.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設備之一,它的可靠性直接關系到電網(wǎng)是否安全、高效、經(jīng)濟的運行。大部分變壓器的壽命終結是因為其喪失了應有的絕緣能力,而影響絕緣能力的最主要因素是變壓器運行時的繞組溫度。變壓器繞組最熱區(qū)域內(nèi)達到的溫度,也是變壓器負載值的最主要限制因素。因此通過監(jiān)測得到變壓器內(nèi)部溫度對變壓器的允許過載及運行壽命評估具有重要意義。論文通過對變壓器熱量產(chǎn)生和發(fā)散而表現(xiàn)出的溫升特性的研究,分析了變壓器內(nèi)部損耗產(chǎn)生的機理,以及變壓器空載

2、損耗和負載損耗對繞組熱點溫度影響。通過推導變壓器主要組成部分即繞組、鐵芯、變壓器油的升溫和降溫特性方程,給出了變壓器繞組、鐵芯、變壓器油的升溫和降溫特性曲線。結合目前光纖溫度傳感器的研究現(xiàn)狀,以及變壓器內(nèi)部溫度測量的具體要求,選擇了光纖光柵溫度傳感器來測量變壓器的內(nèi)部溫度。分析和比較目前應用的光纖光柵傳感器波長解調方法,結合本課題的要求,選擇了采用可調F-P濾波器法來對光纖光柵的中心波長進行解調。根據(jù)設計的光纖光柵溫度測量的具體方案,應

3、用Lab VIEW軟件編寫的信號處理程序,實現(xiàn)了由采集到的光波長信號到溫度信號的計算過程,并對光纖光柵溫度傳感器進行了溫度標定實驗,完成了對傳感器的性能測試試驗。并對傳感器的誤差以及改進方法進行了討論。搭建了基于大壩電廠油浸式試驗變壓器的光纖光柵溫度測量平臺,應用光纖光柵溫度傳感器對變壓器在恒定負載以及變化負載情況下的繞組發(fā)熱情況進行了測量。測量實驗證明光纖光柵溫度傳感器的測量結果準確穩(wěn)定,對溫度的變化反映迅速,能夠有效的對變壓器內(nèi)部溫