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(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一,它的可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)是否安全、高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。大部分變壓器的壽命終結(jié)是因?yàn)槠鋯适Я藨?yīng)有的絕緣能力,而影響絕緣能力的最主要因素是變壓器運(yùn)行時的繞組溫度。變壓器繞組最熱區(qū)域內(nèi)達(dá)到的溫度,也是變壓器負(fù)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(yùn)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(jī)理,以及變壓器空載

2、損耗和負(fù)載損耗對繞組熱點(diǎn)溫度影響。通過推導(dǎo)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(jié)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(yīng)用的光纖光柵傳感器波長解調(diào)方法,結(jié)合本課題的要求,選擇了采用可調(diào)F-P濾波器法來對光纖光柵的中心波長進(jìn)行解調(diào)。根據(jù)設(shè)計(jì)的光纖光柵溫度測量的具體方案,應(yīng)

3、用Lab VIEW軟件編寫的信號處理程序,實(shí)現(xiàn)了由采集到的光波長信號到溫度信號的計(jì)算過程,并對光纖光柵溫度傳感器進(jìn)行了溫度標(biāo)定實(shí)驗(yàn),完成了對傳感器的性能測試試驗(yàn)。并對傳感器的誤差以及改進(jìn)方法進(jìn)行了討論。搭建了基于大壩電廠油浸式試驗(yàn)變壓器的光纖光柵溫度測量平臺,應(yīng)用光纖光柵溫度傳感器對變壓器在恒定負(fù)載以及變化負(fù)載情況下的繞組發(fā)熱情況進(jìn)行了測量。測量實(shí)驗(yàn)證明光纖光柵溫度傳感器的測量結(jié)果準(zhǔn)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