[實用新型]一種監測油浸式電力變壓器頂層油溫度的可調式光纖Bragg光柵傳感器

有效

• 申請號: 201220058491.1
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN202547823U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 李川;李國民;王達達;張少泉;李建發;孫家祿
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種監測油浸式電力變壓器頂層油溫度的可調式光纖Bragg光柵傳感器，屬光電子測量技術領域。

背景技術

油浸式電力變壓器是電力系統運行的核心設備之一，而油浸式電力變壓器油溫度的高低直接關系到油浸式電力變壓器的使用壽命以及輸變電系統的運行安全，因此需要每個變電所對油浸式電力變壓器油的溫度進行監測。油浸式電力變壓器的絕緣性與老化率與油浸式電力變壓器油的溫度有關，超過溫度的允許限值不但會降低油浸式電力變壓器的運行壽命，還會對油浸式電力變壓器的安全運行造成威脅。在相關的國家標準中，對油浸式電力變壓器在負載運行情況下的溫升限制值或熱點溫度做了相應的規定。油浸式電力變壓器國家標準GB1094.2—1996《電力變壓器?第2部分溫升》規定了，對于采用A級絕緣材料的變壓器，油不與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫升為60K；油與大氣直接接觸的油浸式電力變壓器頂層油溫升為55K，我國油浸式電力變壓器的溫升標準均以環境溫度40攝氏度為準。監測油浸式電力變壓器的上層油的溫度，可以了解油浸式電力變壓器的運行情況，對上層油的溫度進行現場監測，對實現電力系統的安全運行，進而對經濟發展、社會穩定都有重要的現實意義。

實用新型內容

本實用新型涉及一種監測油浸式電力變壓器頂層油溫度的可調式光纖Bragg光柵傳感器，利用溫度對光纖Bragg光柵的波長的影響，實現對油浸式電力變壓器內部溫度的實時在線監測，準確度高。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：可調式光纖Bragg光柵傳感器包括光纖Bragg光柵1、銅管2、帶螺紋的銅管3、銅墊4、氟硅膠密封圈5、螺母6、光纖引出孔7、光纖8、手柄9、聚四氟乙烯套管10、光譜分析儀11組成；銅管2、帶螺紋的銅管3和手柄9為一體成型的結構，并在內部加工光纖引出孔7，銅管2底端是密封；在帶外螺紋的銅管3上依次套有銅墊4、氟硅膠密封圈5和螺母6；通過光纖引出孔7，光纖Bragg光柵1自由懸空在光纖引出孔7底部，并用聚四氟乙烯套管10保護裸露的光纖，且把聚四氟乙烯套管10的一端稍稍套入光纖引出孔7，采用密封、無縫方式的連接，光纖8引出的部分與光譜分析儀11相連接。

所述的監測油浸式電力變壓器頂層油溫度的可調式光纖Bragg光柵傳感器插入到油浸式電力變壓器的頂層油的深度以剛好完全浸沒可調式光纖Bragg光柵傳感器為宜，可調式光纖Bragg光柵傳感器可以長期插入到油浸式電力變壓器的頂層油中。

所述的光譜分析儀、油浸式電力變壓器均為市售的普通元件。

所述測溫位置的選擇：由于油浸式電力變壓器中的油在溫差或油泵的驅動下，從底部經各個繞組內部和外部的油道，流過頂部，因而頂層油溫是各部分油匯合的溫度的反映，也是油浸式電力變壓器油中的最高溫度；所以通過監測油浸式電力變壓器油的頂層溫度，可以更加全面地掌握油浸式電力變壓器的運行狀況，避免了因油溫的過熱引發的故障，而最終導致電纜火災、局部電網癱瘓。

本實用新型的工作原理：可調式光纖Bragg光柵傳感器通過油浸式電力變壓器的試驗孔，插入到油浸式電力變壓器的上層油中，確保傳感器能檢測油浸式電力變壓器的頂層油的溫度；當油浸式電力變壓器因接點接觸不良、磁路故障、導體故障等原因產生大量的熱量，通過油浸式電力變壓器油傳遞到光纖Bragg光柵，導致光纖Bragg光柵反射波長的移位，最終達到對油浸式電力變壓器油的溫度進行實時監測的目的。

本實用新型的有益效果：

1、采用光纖Bragg光柵手段測量，體積小、帶寬較寬、抗電磁干擾能力強和耐腐蝕外，波長編碼具有絕對測量、準確度高；

2、光纖Bragg光柵傳感器可以長期插入到油浸式電力變壓器的頂層油中，可以實時檢測油浸式電力變壓器的頂層油的溫度；

3、本實用新型結構簡單，便于操作。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型在油浸式電力變壓器上安裝使用示意圖。

圖中：1-光纖Bragg光柵、2-銅管、3-帶螺紋的銅管、4-銅墊、5-氟硅膠密封圈、6-螺母、7-光纖引出孔、8-光纖、9-手柄、10-聚四氟乙烯套管、11-光譜分析儀、12-油浸式電力變壓器、13-油浸式電力變壓器的試驗孔。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明：