干式变压器荧光式光纤温控器解决方案

干式变压器荧光式光纤温控器解决方案

干式变压器荧光式光纤温控器解决方案概述 传统以Pt100作为测温传感器的《变压器用电子温控器》(JB/T7631-2016)规定的测量范围只能局限在1000V以下且该传感器为金属材质,Pane ngozi dzekuchengeteka。因此测量变压器绕组温度的温度传感器探头及引线有更高要求光纤温控器使用我公司自主研发的荧光式光纤温度传感器作为测温传感元件此测温传感元件对电磁干扰免疫耐高压(100KV/光纤对地引出线距离0.4m)荧光式光纤测温从测温源头上彻底解决了可能存在的安全隐患问题提升了变压器的安全等级干式变压器荧光式光纤测温系统目标 针对干式变压器的运行环境从供电电源信号输入端信号输出端和温控箱外壳实现与外界电气干扰信号的隔离与屏蔽无任何金属物质本质安全针对震动灰尘潮湿油污等现场工作环境采取多层的防护措施使光纤温控器具有良好的电磁兼容性保证了温控器的运行稳定可靠干式变压器荧光式光纤测温主机设计原则 实用性原则 系统建设坚持实用性原则在实用的基础上考虑了先进性和前瞻性选用符合标准的先进成熟的产品和开发平台构建一个切合实际解决实际问题的系统标准化原则 应用建设所采用的系统软硬件平台和应用开发工具应符合国家标准信息产业部标准公司相关技术规范和要求统一性原则 遵循信息集中管理统筹规划整体设计分步实施的方针在实施过程中体现四统一原则统一领导统一规划统一标准和统一组织实施可靠性原则 软硬件资源需要保障光纤测温系统的7×24小时不间断可靠运行因此必须配备完善的可靠性措施设计保证系统运行的高度可靠充分考虑系统关键应用的可靠性要求可靠的安全机制 本系统采用一系列安全的加密措施内置64位加密算法,系统的安全性更高能够有效防止数据的泄漏和窃取保证系统的数据安全准确和完整防止非法操作员的操作和合法操作员非法的操作操作界面简洁友好智能化程度高 系统对输入的数据自动进行合法性检查对操作人员的误操作也进行了友好的提示运行稳定数据可靠平台操作简便易于掌握安装过程简单可以将数据按需要自动生成各种报表提高管理效率荧光式光纤测温原理 光纤探头由ST接头光纤光缆末端感温端三部分组成ST接头是与光电模块的连接部分光纤光缆为传光部分内部为石英光纤石英光纤外部有涂覆层和包层最外部为特氟龙保护套末端感温端含有感温稀土材料受固定波长光线照射后激发荧光激励停止后荧光余辉的衰变时间常数和温度的关系是类指数函数通过测量余辉的时间常数即可求得温度光纤整体耐200℃高温外表直径为3mm长期弯曲半径13.2cm短期弯曲半径4.4cm 传感器探头材质稀土荧光物质相比其他光纤温度测量原理其最大优点就是温度测量与光强无关在硬件上对荧光强弱光路衰减以及电路漂移的不一致性具有较强兼容性也因此不受电磁场干扰耐受高压非常适用于高电压强磁场易燃易爆的测温场合干式变压器光纤温控器布线安装介绍 1.1 结构框架 系统由荧光式光纤温控器荧光式光纤探头及光纤通讯软件三部分组成结构拓扑图如下后台系统与测温终端之间的数据传输采用RS485通讯方式所有的数据采集管理温度显示都由通讯软件来完成系统主要实现对测量温度的数据采集及监控光纤测温终端集成多通道荧光式光纤提供对外的RS485通讯,Anti-kupindira,耐腐蚀设计干式变压器光纤温控器系统应用功能 1.1 实时监测 可根据客户需求设定数据采集密度系统根据设定的参数定时采集数据然后将以表格形式显示或绘制曲线方式显示达到实时监测的目的实时监测设备工作状况;实时监测记录电抗器温度情况。 1.2 基本功能 1)温度数据查询 1、可以查询指定日期的温度数据可以浏览打印导出到EXCEL。 2)历史温度数据存储 1、永久记录温度数据 干式变压器光纤温控器介绍 2.1 主要特点 光纤温控器为嵌入式安装该产品在高电压强电磁干扰等特殊环境下测温有着独特的技术优势荧光式光纤温度传感器的温度热点与测量信号接收部分没有使用电气连接能长期高精度和高稳定度工作这大大提高了其应用范围光纤温度控制器的精度及灵敏度高且耐高压可远程监测寿命长体积小使得仪表维护简易方便运输安全。 2.2 主要功能 提供三路绕组测温自动/手动启停冷却风机功能各通道显示值数字补偿功能 数码管显示巡回显示变压器热点温度提供黑匣子功能,能记录三次掉电前的温度数据和历史最高温度提供变压器门柜点开启报警功能提供超温报警故障报警跳闸等功能 提供RS485通讯功能通讯带时标可接收对时或MODBUS-RTU协议(F功能) 2.3 附加功能 提供4路独立的4-20mA模拟电流输出功能(E功能) PTC非线性电阻传感测温保护功能(C功能) 绕组温度上升率和铁芯温度上升率报警功能通讯协议可采用ProfibusIEC60870-5-103以太网通讯等方式干式变压器光纤温控器技术参数 环境温度 -10℃~+75℃ 环境湿度 <90% 工作电压 AC220VDC110VDC220V(可选) 测温范围 -30℃~+200℃ 分辨率 0.1℃ 测量精度 ±1%FS(温控器0.5级传感器B级) 测温通道数 1-4路(可拓展) 光纤探头耐压 100KV(40mm耐压长度、5min耐受时间) 光纤探头直径 3.0mm 光纤光缆长度 3m(可定制) 光纤类型 石英光纤 安装方式 嵌入式或壁挂式 控制触点容量 5A/DC220V或5A/DC110V或5A/AC250V 风机触点容量 7A/AC250V 温度补偿范围 -19.9℃~+19.9℃ 工作环境 环境温度:-20℃~+55℃ 环境湿度<90% 默认通讯配置 通讯地址 通讯波特率 通讯校验位 1 9600 无校验 管理认证标准 ISO9001:2008国际质量管理体系认证 生产标准 JB/T7631-2016《变压器用电子温控器》行业标准 检验实验标准 IEC61000-4:1995国际标准 GB/T17626-2008《电磁兼容试验和测量技术》标准

干式变压器铁心温度监测解决方案

干式变压器铁心温度监测解决方案

智能电网中, 电力变压器已成为不可缺少的装备变压器的运行直接影响人们的生产生活为更好地检测变压器的状态, 需对变压器进行可控检测变压器的寿命长短主要取决于绝缘能力变压器的实际运行中, 变压器的温度影响其绝缘能力, 因此通过检测变压器温度推断变压器的寿命变压器运行时, 铁心温度可直接反应内部温度, 因此急需一种能够准确检测铁心温度的检测方法。 parizvino, 检测铁心温度的方法主要分为3种, 热模拟测量法间接计算测量法及直接测量法使用热模拟测量法测量绕组温度因简单而被广泛使用, 但模拟过程和温升过程误差较大, 导致预测结果不能精准反应绕组温度间接计算法来测量绕组温度简化了变压器的热特性分布, 计算简单且具有一定精度, 但计算结果会受绕组热点的影响使用直接测量法直接测量绕组温度能准确反应变压器内部的温度变化趋势直接测量法主要包括电信号传感器测试法红外测温测试法及光纤测温测试法使用电信号传感器测量法直接测量变压器内部温度, 但电信号传感器寿命短, 受电磁影响大, 测试结果不能准确反应内部温度红外测温测试法使用红外线测试, 但易受电磁影响, 且不能及时将测试结果传回, 无法实现实时监测功能光纤测温测量法由于测量精度高而得到广泛应用但该方法应用于变压器测温时, 只能根据经验来放置光纤传感器, 从而造成测温点数量少和测温点分布不均匀等问题针对目前直接测量法存在的测温点数量少测试点分布不均及不能实时传输测量结果等问题, 本文提出一种基于光纤光栅传感器的变压器卷铁心温度监测方法此方法可提高目前的变压器内部温度检测水平, 增加变压器的使用寿命, 减少变压器故障率。 1 光栅传感器原理 光纤光栅传感器 (Fiber Grating Sensor) 是一种波长调制型光纤传感器, 通过外界物理参量对光纤布拉格 (Bragg) 波长的调制来获取传感信息光纤光栅传感器具有抗电磁干扰电绝缘性能好体积小及传输损耗小等优点光纤光栅具有热光效应和热膨效应, 将会直接影响光纤光栅的温度特性当光纤光栅发生热光效应时, 对应光栅的有效折射率将会产生改变如果光栅的栅格周期发生变化, 就表明光纤光栅发生了热膨效应如果温度和布拉格波长发生变化, 就表明热光效应和热膨效应均在光纤光栅上产生光纤光栅不仅能测量温度, 还能测量应变光纤光栅的应变特性主要受弹性效应和弹光效应影响弹性效应会对光纤光栅的栅格周期产生重要影响, 而弹光效应会改变光纤光栅传感器的有效折射率。 2 设计方法 基于光纤光栅传感器的铁心温度监测系统主要分为传感器嵌入变压器温度检测系统及传感器传输系统。 2.1 温度检测系统 传统温度检测具有测温难测温点少及测试方法抗干扰能力弱等问题。naizvozvo, 本研究提出了将光纤光栅传感器嵌入变压器铁心的方法, 通过光纤光栅传感器采集温度数据, 并传输采集信号由于光纤光栅传感器尺寸小, 抗干扰能力强, 能在高温高压环境下正常工作, 所以完全可嵌入到变压器内部首先采用光纤预拉伸工具对光纤光栅进行预拉伸, 然后对操作后的光纤进行镀金由于光纤光栅传感器具有温度特性和应变特性, 为提高光纤光栅传感器的测量精度, 需减小应变特性的影响, 并改善热膨系数来提升灵敏度由于铝合金的热膨系数高, 所以可以通过刚性焊接技术将光纤光栅传感器和铁心的铝合金基底进行结合, 从而提升光纤光栅传感器的测量性能使用工具对铁心的背面进行开槽工作, 槽的大小适中, 不影响铁心的正常运行铜扁线包纸过程中, 采用引导装置将光纤引入铜扁线所开设的小槽中, 同时预留光纤尾纤, 用于引出传感信号。 2.2 传感器传输系统 本研究采用波分复用技术和空分复用技术波分复用技术是在一根光纤上让两种或者多种信号均通过不同信道进行传输, 且互相不受影响这种传输方式可使光纤传输更多信息空分复用技术是将多根光纤进行合并, 共同组成多个信道且每个信道相互独立, 信号在对应信道上进行传输通过采用波分复用技术和空分复用技术, 可使有限光纤最大化传输信息, 能有效解决变压器内部测温点少的问题首先通过光纤光栅传感器采集检测数据, 然后传输到解调仪, 解调仪将波长信号转换为数字信号, 计算机接受信号后并显示实时检测结果为解决变压器测温难和测温点少的问题, 本文提出了一种基于光纤光栅传感器的变压器卷铁心温度监测方法将光纤光栅传感器嵌入变压器铁心, 采用空分复用和波分复用的方法将传感器信息传入解调仪, 解调仪将波长信号转换为数字信息并传入计算机, 实现实时监控的功能仿真结果表明, 与ESSM测量法ITM测量法及FOTM测温法相比, 本文提出的FGCTM测量法能有效提高变压器内部温度的检测精度由于光纤光栅传感器具有体积小抗电磁干扰能力强及绝缘性好等优点, 能持续完成高密封度高压设备的实时温度监测, 所以可应用于其他温度检测

Kushandiswa kwemhando yefiber optic tembiricha sensors

Kushandiswa kwemhando yefiber optic tembiricha sensors

Kushandiswa kwefiber optic tembiricha sensors mumagetsi emagetsi ekutarisa Fiber optic tembiricha sensors ine yakakura mukana mumunda wemagetsi ekutarisa emagetsi., Kutariswa kwekushisa mumidziyo, Deredza midziyo kukundikana, Ita basa rakakosha mukusimudzira kugadzirwa kwakachengeteka, Midziyo yemagetsi yakasiyana-siyana mumagetsi emagetsi akadai semagetsi、chinja cabinet、Cables, etc. nekuda kwekunyanya kukwira voltage, Ikozvino inopfuura nepairi yakakura zvakanyanya, Nokudaro, guru guru remagineti rinoumbwa zvakafanana。Traditional tembiricha sensors vane dambudziko kushanda munzvimbo yakadaro, Kusakwana kwechiyero chekuyera, Panguva imwecheteyo, mune zvimwe zvinopisa uye zvinoputika、Zvakaomawo kushanda munzvimbo dzine ngura zvakanyanya。panguva imwe, Kuyera kugoverwa kwekushisa kwemidziyo yemagetsi, Traditional point tembiricha sensors akaiswa、Wiring uye kugadzirisa zvichange zvakaoma。Optical fiber tembiricha sensors ine yakasimba anti-kupindira kugona、Corrosion resistant、Iwo maitiro ekudzivirira akakodzera kuyerwa kwekugovera tembiricha uye inogonesa chaiyo-nguva yekutarisa.。Sezvo tsvakiridzo yefiber optic tembiricha inonzwa tekinoroji inowedzera uye yakawedzera kudzika, Tekinoroji yayo iri kuramba ichiwedzera kukura, Kuyera kuyerwa kwemhando、kugadziriswa kwenzvimbo、Iko kurongeka kwave kwakagadziridzwa zvakanyanya kana ichienzaniswa neyechinyakare tembiricha sensors., Naizvozvo, optical fiber tembiricha sensors yakashandiswa zvakanyanya mumunda wemagetsi ekutarisa emagetsi masisitimu.。 Kushandiswa kwe optical fiber tembiricha sensor mune yakakwira-voltage switch kabati Iyo yedunhu inotyora yeyakakwira-voltage switch kabati yemagetsi system inogona kukamurwa kuita zvikamu zviviri.:Switchgear uye mobile trolleys, Pane 6 anobatika pane yakakwirira-voltage switch cabinet, Nhanho 3 kune rumwe rutivi rwepamusoro uye pasi pasi, Chete-chaiyo-nguva yekutarisa kweava vanobatika inogona kunyatso chengetedza system kuchengetedzwa, Naizvozvo, iyo sisitimu yekutarisa yakakwira-voltage switchgear inoda kuve neyekutenderera chiratidzo chekugadzirisa uye matanhatu probes., Kufambiswa kwechiedza kuburikidza neoptical fiber, kuburikidza nemusoro unonzwa tembiricha, Zvadaro zvinoparidzirwa kuburikidza neoptical fiber uye kudzokera kune photodetector, Mushure mekunge chiratidzo chashandurwa uye chagadziriswa, chinotumirwa kune microcontroller, Iyo microcontroller inoshandisa yakakosha michina kuunganidza uye kuita nhevedzano yekugadzirisa pane yakatumirwa masaini., kuwana kukosha kwekushisa, Chekupedzisira, iyo data inotumirwa kunzvimbo yekutarisa kuburikidza neRS485 serial bhazi.。Pano tinotora kushandiswa kwe-high-voltage switchgear mumiti yemakemikari semuenzaniso., Ongorora mashandisirwo eiyo optical fiber tembiricha sensors mune yakakwirira-voltage switch makabati。 Experimentally tested before use, Edza kutonga kwebhokisi re thermostat ne probe ye fiber optic tembiricha sensor。Kuedza kunotanga, Tembiricha iri mu thermostat inokwira zvishoma nezvishoma kubva kune yakajairika tembiricha, Panzvimbo yega yega tembiricha, kukosha kwekushisa kwakaedzwa nehurongwa uye kukosha kwekushisa kweiyo incubator kunorekodhwa zvinoenderana., Shandisa tembiricha yakayerwa nethermometer sereferensi。Mushure mekuedza, unganidza uye gadzira data rekudhirowa., Zvakaonekwa kuti pane hukama hwemutsara pakati pekukosha kwekushisa kwakayerwa neiyo optical fiber tembiricha inonzwa system uye kukosha kwekushisa kweiyo thermometer.。Kuti uwedzere kuve nekugadzikana kwehurongwa, Izvi zvakateverwa nemaawa gumi ekuramba achiongorora., Uyewo unganidza data uye gadzira magirafu akakodzera, kusvika mhedziso:Tembiricha kuyerwa kune yakanaka nguva kugadzikana, Kururama kuri nani, Inogona kushanda zvakajairwa mune yakakwira-voltage switch makabati。 Paunenge uchiisa yakaedzwa optical fiber tembiricha inonzwa system mune yakakwira-voltage switch kabati, zvinodikanwa kuve nechokwadi kutendeseka kweiyo optical fiber zvakanyanya sezvinobvira., Kuti udzivise kusakwana kwekufambiswa kwechiratidzo, Yakayerwa data inofambiswa kuburikidza nefiber optic tambo, Mushure mekushandura uye kugadziriswa nemidziyo chaiyo, Tumira kune monitoring centre, Kana tembiricha ye switchgear ichikwira pamusoro pekukosha kwakakosha, Nzvimbo yekutarisa inogona kugamuchira shanduko yeruzivo rwekushisa panguva yakakodzera, nekudaro vachiburitsa ruzivo rweyambiro nekukurumidza munguva, Zviziviso zvehurongwa。 Kushandiswa kwe optical fiber tembiricha sensor mu transformer yekutarisa Kana tembiricha yemhepo ye transformer yakakwira zvakanyanya panguva yekushanda, haigone kuonekwa nenguva., kupera simba kuchaitika、Kuputsika nedzimwe tsaona dzemagetsi dzakakomba。Transformers yakakamurwa kuva yakaoma-mhando uye mafuta-akanyudzwa transformers, Dry type transformers inodhura, Chimiro chakareruka, Traditional platinamu kuramba tembiricha sensors inogona kusangana nekushanda zvinodiwa, Kuisa fiber optic tembiricha sensors inotungamira kukuwedzera kukuru kwemutengo, Zvakaoma kushandisa zvakanyanya。Mafuta-akanyudza transformer iri kushanda, Yese 6°C kuwedzera tembiricha, Upenyu hwekushanda hwe transformer huchaderedzwa nehafu, Naizvozvo, zvinonyanya kukosha kushandisa optical fiber tembiricha sensors mune oiri-akanyudzwa transformers., Pano isu tinotora kushandiswa kwefiber Bragg grating tembiricha sensor semuenzaniso.。 Iko kushandiswa kwefiber optic tembiricha sensors mumafuta-akanyudzwa matransformer anoda kuti zvinhu zve sensor zvienderane nemafuta emakemikari nharaunda mukati meshanduko., Kuve nechokwadi chekushanda kwenguva refu kweiyo sensor。Yakakosha yakakwira tembiricha inodzivirira optical fiber ine yakanaka optical uye mechanical zvivakwa pasi pemamiriro ekushisa., Hazvizokanganisa simba remuchina uye kuvharwa kwese kwemafuta-akanyudzwa transformer, Kukwanisa kuenderana nekushanda kwemagetsi emagetsi。Iyo yekurongedza zvinhu inoshandiswa kune fiber gratings ndeye tembiricha-inonzwa ceramic zvinhu, Sezvo chinhu ichi chiri insulating、Inopesana nemafuta emafuta、High pressure resistance maitiro, Panguva imwecheteyo, inopindirana nemamiriro emakemikari emafuta mumafuta-akanyudzwa transformers.;Kaviri-layer sheath inoshandiswa mukugadzira pigtail, Kusangana zvakakwana nekushisa kwepamusoro panguva yebasa、Hunhu hwekusvibiswa kwemafuta。 Iyo fiber bragg grating tembiricha sensor inotungamira kunze iyo pigtail kuburikidza neyekupinda mudziyo, Iyo yakagadziridzwa kuburikidza neflange inogadziriswa neyakachengeterwa denderedzwa gomba pamafuta-akanyudzwa transformer, Iyo yekupinza mudziyo inoshandisa yakakosha tekinoroji kusanganisa ma mechanical zvikamu uye optical components., Kuramba kwakasimba kwemafuta uye kuita kwakanaka kwekuisa chisimbiso, Batanidza optical fibers mukati uye kunze kwebhokisi rekushandura。Kupinda kwese kunobva kwadzivirirwa nevhavha yekudzivirira, kudzivirira kukanganisa kwekunze。Transformers kazhinji kashoma kuiswa pakati., Naizvozvo, huwandu hwemapoinzi hunofanirwa kutariswa hudiki。Kuchengetedza mari, Parizvino, fiber Bragg grating tembiricha sensors dzinenge dzakakura mumunda wekutarisa chaiyo-nguva tembiricha yetambo., Saka zvinokwanisika kusanganisa kuyerwa kwekushisa kwetambo uye transformers, Batanidza iwo maviri mune imwe system, kuvandudza zviwanikwa zvekushandisa, Deredza mari。naizvozvo, Fiber Bragg grating tembiricha sensors yekutarisa ma transformer uye tambo dzinogona kubatanidzwa munhevedzano kana yakafanana, Ita tembiricha yekutarisa network-yakavakirwa, Imwe neimwe fiber optic tembiricha sensor inotumira ruzivo rwetembiricha kune inoenderana chiridzwa kuburikidza neoptical tambo, Mushure mekushandura chiratidzo, chiratidzo chemaziso chinoshandurwa kuva chiratidzo chemagetsi, Wobva waendesa ruzivo rwekushisa kunzvimbo yekutarisa。 Muchidimbu, Optical fiber tembiricha sensors ine yakasimba anti-kupindira kugona, Inokwanisa kumira nharaunda yekushanda yehigh voltage uye yakakwira ikozvino yemagetsi emagetsi, Iine tarisiro yakakura yekushandisa mumasisitimu emagetsi, Sezvo tsvakurudzo inoramba ichidzika, Optical fiber tembiricha sensors ine zvirinani kuita ichagadzirwa, Hunza kuve nyore kukuru mukugadzirwa kwevanhu uye hupenyu。