對變壓器進行多點溫度測量
變壓器的壽命很大程度上取決于工作溫度。這里的決定性因素是與溫度有關的絕緣材料的老化。對變壓器溫度的監(jiān)測,且得到不受電磁場影響的可靠測量數(shù)據(jù)是至關重要的。
1變壓器的溫度與壽命
變壓器的壽命很大程度上取決于工作溫度。這里的決定性因素是與溫度有關的絕緣材料的老化。業(yè)界將其定義為“壽命消耗”。該壽命消耗隨溫度呈指數(shù)增長。在 86°C 下運行 10 小時的消耗與 110°C 下運行 1 小時的消耗差不多。
均勻溫度分布中的熱負荷對所有部件都是一樣的;然而,如果存在溫度熱點,即使只有部分部件受到影響,它們也會對變壓器的老化和故障產(chǎn)生重大影響。一旦變壓器被制造出來,就無法從外部檢測到此類熱點。為了檢測這些熱點,必須要對許多點進行持續(xù)監(jiān)測,希望傳感器可以恰好安裝在這樣一個未來熱點上。最好是有一個系統(tǒng),能夠自動檢測這些熱點,并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣颖O(jiān)測系統(tǒng)。
2系統(tǒng)構想
我們的想法是,開發(fā)一種測量系統(tǒng),位于變壓器內部并監(jiān)控整個繞組區(qū)域。該系統(tǒng)可以指示出溫度升高發(fā)生在哪個點以及溫度升高的范圍有多大。考慮到由于存在強電流和強磁場,所有電氣傳感器都不能提供最可靠的數(shù)據(jù),這一點尤為重要。
還有一個附加作用是,變壓器內部的溫度可以在生產(chǎn)階段進行測量,從而可以控制干燥過程的溫度。這種控制可以顯著降低能源成本。
3解決方案
只有虹科光纖測量系統(tǒng)才能提供不受電磁場影響的可靠測量數(shù)據(jù)。測量原理基于拉曼效應,僅使用一根光纖。這根光纖在變壓器生產(chǎn)過程中被安裝,并纏繞在繞組上。其長度可以達到250米。
4測量原理
激光將短光脈沖注入光纖。該光脈沖的單個光子從玻璃纖維的每個分子中散射回來。如果沿光纖的溫度升高,則反向散射光子的波長會略微偏移。這個偏移與溫差成正比。該效應以其發(fā)現(xiàn)者、物理學家拉曼的名字命名,拉曼于 1930 年獲得諾貝爾獎。
除了波長偏移之外,還測量了從脈沖發(fā)射到檢測到反向散射光子之間的時間。通過這種方式,可以準確地確定光子與溫度相關的反向散射的位置。現(xiàn)在我們確切地知道沿光纖的每個位置的溫度。
沿光纖的溫度行為
5關鍵參數(shù)
光纖連接器 E-2000 PC RL>50dB
校準客戶端
防護等級IP55
光纖類型多模,梯度指數(shù) (62.5/125 μm)
光連接器E-2000 PC型
光脈沖寬1ns
測量范圍 250m
距離單位 米、英尺、時間 (ns)
采樣分辨率 20mm (180ps)
絕對空間分辨率100mm(10-90% 步長)
最大絕對空間分辨率50mm
絕對溫度精度 ± 1.5°C
溫度范圍校準 -50°C….+200°C
溫度范圍 最低.最高 -200°C ….+800°C(可使用特殊光纖)
標稱重復精度± 0.6°C
數(shù)據(jù)格式Excel、.csv、圖表、.xml
6總結
基于拉曼效應的HK-MR660光纖多點溫度測量系統(tǒng),位于變壓器內部監(jiān)控整個繞組區(qū)域,在生產(chǎn)階段即可進行測量,因為是純光學無源設計,可提供不受電磁場影響的可靠測量數(shù)據(jù),顯著降低能源成本。
關于我們
虹科傳感器技術
我們致力于更加精確簡單的測量方案,與全球領先的高精度、高可靠性的傳感器廠家進行技術合作,為客戶提供全球先進的測量方案,包括激光測距、粘密度測量、光纖傳感器、機電傳感器等。通過提供各種不同的技術進行關鍵測量,消除了在惡劣環(huán)境中對傳感的限制,使客戶能夠得到最理想的結果。
原文標題:【虹科新品】HK-MR610多點溫度測量:自動監(jiān)測變壓器熱點溫度
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