变压器绕组光纤测温装置

工作原理

• 荧光光纤测温原理：当 LED 光源发出的光脉冲通过光纤送到与绕组接触的温度传感器时，该脉冲会激励传感器中的荧光材料，使其产生波长较长的荧光。返回的荧光衰减时间与温度有关，通过测量返回荧光的衰减时间即可测出该传感器处的温度，进而得知变压器绕组的温度。

系统构成

• 光纤测温仪：作为信号处理的核心设备，负责向光纤传感器发送光信号，并接收从传感器返回的光信号，对其进行分析处理以得出温度数据。它具有多通道，可连接多个光纤探头，实现对变压器绕组多个测点的温度监测，还具备数据存储、显示以及通信等功能。
• 光纤传感器：是直接安装在变压器绕组上的关键部件，用于实时感受绕组温度的变化。常见的有荧光光纤传感器，由稳定的耐高温荧光材料制成，将其末端的探头附着在绕组表面或埋设在绕组内部，可直接测量绕组热点温度。
• 辅助部件：包括贯通器、贯通板、转接光缆、保护箱等。贯通器和贯通板用于将内部光纤与外部光纤连接，实现光信号的传输；转接光缆则用于将光信号从变压器内部传输到外部的测温仪；保护箱可对测温仪等设备起到保护作用，防止其受到外界环境因素的影响。

安装方式

• 预埋式安装：在变压器制造过程中，将光纤传感器预先埋设在绕组内部的指定位置。这种方式可以确保光纤传感器与绕组紧密接触，能够更准确地测量绕组内部的温度分布，但对于已投入运行的变压器无法采用此方法。
• 后装式安装：对于在役变压器，可采用吊罩方式将变压器内部的器身吊出，在绕组表面或其他需要测温的位置安装光纤温度传感器，安装完成后重新装配变压器。此外，还有一种磁吸式安装方式，利用磁铁将光纤传感器吸附在油浸式变压器的金属表面上，但这种方式的测温精度相对较低，且可能会受到外界磁场的干扰。

优势

• 高精度与快速响应：光纤传感器具有较高的温度测量精度，通常测温精度可达 ±1℃或更高，能够快速响应温度变化，实时监测变压器绕组的温度动态。
• 抗电磁干扰能力强：光纤本身具有电磁绝缘性，不受电磁干扰，也不惧高压、高温、雷电冲击等恶劣环境的影响，可在强电磁场环境下稳定工作，确保测温数据的准确性和可靠性。
• 本质安全：光纤传感器无源无电，不会引入额外的电火花或热量，避免了在易燃易爆等危险环境中使用的安全隐患。
• 测温范围宽：可覆盖从 – 40℃到 + 260℃的宽广温度区间，满足变压器在不同运行工况下的温度测量需求。
• 实时监测与智能管理：可实现对变压器绕组温度的实时在线监测，测温装置能够将温度数据实时传输到监控后台，配合专业的监控软件，可对变压器的运行状态进行实时评估和分析，实现智能化的设备管理。