天威寶乾:變電站主變壓器的主流測溫方式
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光纖測溫系統(tǒng):是一種接觸式測量手段,光纖因其絕緣性能好、耐高電壓、耐強(qiáng)磁場、耐大電流、抗腐蝕、抗電磁干擾、可遠(yuǎn)距離傳輸、不受干擾等特性,逐步成為強(qiáng)電磁環(huán)境下溫度監(jiān)測的首選,主要表現(xiàn)為以下幾種方案:
3.1.分布式測溫系統(tǒng):采用光纖中的非線性拉曼效應(yīng),實(shí)現(xiàn)沿光纖方向溫度信息的探測。其存在空間分辨率的概念,為定位需要將5米光纖盤成一個(gè)盤來安裝,體積大,安裝過程復(fù)雜且存在隱患,本質(zhì)上降低了原有設(shè)備的電壓等級和安全特性;測量周期長、價(jià)格昂貴、施工和調(diào)試過程繁瑣。
3.2.光纖光柵測溫系統(tǒng):采用紫外光在光纖中寫入光柵,利用光柵受溫度調(diào)制波長發(fā)生變化的原理,通過解析波長變化信息獲得溫度信息。其存在傳感器尺寸較大、光柵存在長期高溫狀態(tài)下的退敏問題,可靠性待驗(yàn)證、價(jià)格昂貴等問題,且僅能構(gòu)建溫度監(jiān)測系統(tǒng),不能實(shí)現(xiàn)單面柜體配置,施工和調(diào)試過程較繁瑣。
3.3.熒光測溫系統(tǒng):利用稀土特種熒光物質(zhì)的余輝時(shí)間與溫度相關(guān)的原理,通過余輝時(shí)間獲得溫度信息,該項(xiàng)技術(shù)已被驗(yàn)證可用于超高壓(750KV)變壓器繞組溫度的監(jiān)測。傳感器尺寸小、長期可靠性高、價(jià)格適中、不僅能實(shí)現(xiàn)單面柜體配置,亦可構(gòu)建溫度監(jiān)測系統(tǒng),施工和調(diào)試過程方便快捷。不足的是傳感器長度目前基本上都在15M左右,溫度解析只能在就地安置溫度解調(diào)儀,再把解析后溫度信號通過轉(zhuǎn)接光纖或電纜傳輸?shù)街锌亍9饫w傳感器損壞后更換的設(shè)置調(diào)校較為繁瑣,因每個(gè)通道的光纖傳感器和溫度解調(diào)儀的通道是一對一,各個(gè)通道不能互換。需要廠家單獨(dú)生產(chǎn)一根光纖傳感器設(shè)置調(diào)校好后才能安裝使用。不建議熒光光纖傳感器在有油的場景使用,油對探頭有一定腐蝕,會(huì)影響探頭使用壽命和測量精度。
3.4.砷化鎵光纖測溫系統(tǒng):砷化鎵光纖傳感器是光探頭,帶隙隨溫度變化,可變光學(xué)濾波器,砷化鎵材料屬性不隨時(shí)間變化,是真正的無源探頭。在電氣系統(tǒng)中,只有真正的無源,才是最安全的元件。光纖是迄今為止世界上最穩(wěn)定的信號傳輸媒介。其穩(wěn)定性是任何一款無線傳輸技術(shù)都無法比擬的,特別是在電磁環(huán)境中。相比無線測溫探頭可以控制材料成本,光纖探頭生產(chǎn)是唯一性的,沒有任何偷工減料的可能。傳感物質(zhì)為絕緣性材料,性能穩(wěn)定,可靠性高?;诠庾V分析,不受光源劣化、光纖彎折等強(qiáng)度相關(guān)參量變化的影響。全介質(zhì),不受EMI干擾,普遍應(yīng)用于強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場壞境中。耐高電壓,耐化學(xué)腐蝕,低損耗。傳感器體積小,感溫部分僅有 0.3mm,導(dǎo)體使用 62.5um 光纖,柔軟,可靠,安裝過程中不易受損。 砷化鎵芯片基于微納加工工藝,一致性高,同編號的傳感器之間可互換,無需校準(zhǔn),無漂移,不受技術(shù)制約。傳感器長度可達(dá)到500m以上。 光源壽命>30年,在線監(jiān)測,穩(wěn)定性超過30年,是光纖點(diǎn)式測溫最佳方案,已經(jīng)廣泛使用于國內(nèi)外高精尖設(shè)備及大型超高壓油浸式變壓器繞組等溫度監(jiān)測。