[發明專利]預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器的干式換位導線空心電抗器

有效

• 申請號: 201410094537.9
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103839654B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 陳文雯;譚向宇;崔志剛;陳先富;徐雯;李蕊;張潔
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院;云南電網公司技術分公司
• 主分類號: H01F17/02
• 分類號: H01F17/02;H01F27/40;G01K11/32;G01B11/16
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所53106
• 代理人: 何健

技術領域

????本發明屬于電抗器、尤其是干式空心電抗器結構技術領域。

背景技術

????電抗器在電力系統中用于限制短路電流、無功補償和移相等。在國家高壓輸電大電網建設中，各類型的電抗器及高壓電器的繞組必須要耐受高電壓，同時還要降低電能損耗，保證輸配電的安全。

????干式空心電抗器相對于油浸式、鐵心式電抗器，無油結構，杜絕了油浸電抗器漏油、易燃等缺點，沒有鐵芯，不存在鐵磁飽和，電感值的線性度好。現有使用的干式空心電抗器其線圈多是由傳統的單股多根圓形導線并繞而成。由于干式電抗器的線圈直徑很大，采用傳統方法并繞的線圈中，每一圈內外測繞包直徑差可以達到2根導線直徑的寬度，導致繞制作多層后，各根導線長度、電阻相差很大，運行中產生磁漏通，在導線內產生渦流，造成電能的損耗，發熱產生的熱量一定程度上會引起電抗器的形變，存在極大的安全隱患。采用普通鋁導線單根繞制，線間無法承受高電壓，不能滿足超高壓輸變電的需要。

????原始的玻璃纖維層只有經向纖維，無緯向纖維，容易在纖維與纖維間出現橫向裂紋，破壞絕緣效果，降低耐壓等級。

????基于以上情況，提出一種預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器的干式換位導線空心電抗器。?

發明內容

????本發明針對上述存在問題及缺陷，提供一種性能良好、能量損耗低、可以在線監測電抗器運行過程中的溫升變化和型變量變化，并可較長時間安全運行的一種預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器的干式換位導線空心電抗器。

技術方案

????實現上述目的的技術方案是：

????預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器的干式換位導線空心電抗器，包括導電臂、撐條、絕緣中心柱、包封層和預埋的光纖Bragg光柵測溫形變傳感器；其特征在于，在電抗器所有包封層的內、中、外部分別選擇三個單層包封在其中預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器；單層包封由內到外分別采用干式空心電抗器包封內層常規結構、換位導線線圈繞組、玻璃纖維包封層（加玻璃絲布帶）、環氧膠層構成；

設有光纖Bragg光柵測溫形變傳感器分別預埋在內層包封、中層包封、外層包封經向的中部位置，置于包封層的玻璃纖維包封層（加玻璃絲布帶）與環氧膠層之間，采用環氧膠把傳感器覆蓋粘在玻璃纖維包封層上；

????電抗器線圈繞組采用扁形鋁絞線換位導線線圈繞組繞制而成；在線圈繞組的外部采用環氧樹脂浸透的加玻璃絲帶的玻璃纖維包封。?

本發明預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器采用高滲透率的絕緣半導體外包一層杜邦聚酰亞胺薄膜封裝，即把光纖Bragg光柵用環氧樹脂粘貼在敏感原件上，然后用環氧樹脂整體固定在半導體保護裝置的內側。

????本發明光纖Bragg光柵測溫形變傳感器包括傳感元件光纖Bragg光柵、罩在光纖Bragg光柵外的內管保護裝置、外管封裝裝置，內管保護裝置用環氧樹脂粘貼于外管封裝裝置內。

????本發明電抗器線圈繞組采用的扁平形鋁絞線換位導線，為多根多層排列的扁形鋁絞線，繞制而成的線圈繞組呈矩形扁平狀。

本發明扁形鋁芯換位導線為由多根呈雙層排列的導體組成的線芯；每根鋁芯導體為無缺陷單股扁矩形鋁導線包覆在鋁導線外一層高滲透率的半導體絕緣膜和至少一層杜邦聚酰亞胺薄膜；在所述線芯外包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜，或依次包覆有一層耐電暈聚酰亞胺薄膜和一層無紡布聚酰亞胺薄膜。

本發明的積極效果

????本發明預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器，可以在電抗器運行過程中在線監測電抗器溫升變化和型變量變化，能直觀的監測到電抗器的溫升和型變量，可以及時發現電抗器運行不正常狀態，及時檢修或更換電抗器，保證輸變電的安全運行。

????光纖Bragg光柵測溫形變傳感器分別埋在電抗器的內層包封、中層包封、外層包封，均埋在每層包封的經向中部位置，由于中部溫升變化最大，這樣可以及時發現由于溫升帶來的安全隱患。

????預埋光纖Bragg光柵測溫形變傳感器采用絕緣材料進行封裝，封裝采用高滲透率的絕緣半導體外包一層杜邦聚酰亞胺薄膜，即把光纖Bragg光柵用環氧樹脂粘貼在敏感原件上，然后整體用環氧樹脂固定在半導體保護裝置的內側，使光柵傳感器免受外界帶來的損傷。