[發明專利]一種分布式光纖在變壓器連續式繞組上的布線方法

有效

• 申請號: 201910361697.8
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110044400B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 劉云鵬;范曉舟;李歡;尹鈞毅;李昕燁;肖培碩
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）;國家電網有限公司
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01K11/32;G01B11/16
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種分布式光纖在變壓器連續式繞組上的布線方法，它包括如下步驟：計算纏繞圈數：首先根據分布式光纖傳感器的測量方式對應的空間分辨率及繞組的尺寸確定每一餅線圈上纏繞光纖的圈數；纏繞光纖：根據確定的光纖的圈數和所需纏繞的類型進行纏繞，纏繞時保持光纖的拉緊力并保證每一圈之間貼緊無縫隙，在繞組導線換位處將光纖過渡到下一餅；粘貼光纖：光纖在繞組上纏繞完畢后，使用光纖測試筆進行檢測無斷點，則使用環氧樹脂膠對光纖進行粘貼與固定，環氧樹脂膠涂好后靜置繞組，環氧樹脂固化后，即可進行繞組組裝。本發明的布線方法可對繞組的溫度和應變等信息進行監測，并保證了監測的準確性、可靠性和經濟性。

技術領域

本發明涉及變壓器技術領域，尤其涉及一種分布式光纖在變壓器連續式繞組上的布線方法。

背景技術

目前，對于變壓器繞組各參量的檢測，如變形情況、溫度等，因為變壓器繞組處于油箱內部，無法直接觀察和測量，所以一般采用間接方法。繞組變形有低壓脈沖法、短路阻抗法、頻率響應法以及超聲波法、振動法等，但這些方法均存在著無法精確定位、易受外界干擾等問題。繞組熱點溫度檢測有頂層油溫推算法、熱路模型與有限元仿真法，這些方法精度較低，定位精度較低。這些問題制約了變壓器負載水平和運行效率的進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種分布式光纖在變壓器連續式繞組上的布線方法，解決現有技術中的變壓器繞組檢測困難的問題，本發明的分布式光纖傳感具有測量和定位精度高，可以對繞組溫度、應變、振動等信息進行傳感的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明一種分布式光纖在變壓器連續式繞組上的布線方法，它包括如下步驟：

1)計算纏繞圈數：首先根據分布式光纖傳感器的測量方式對應的空間分辨率及繞組的尺寸確定每一餅線圈上纏繞光纖的圈數；

2)纏繞光纖：根據步驟1)確定的所述光纖的圈數和所需纏繞的類型進行纏繞，纏繞時保持所述光纖的拉緊力并保證每一圈之間貼緊無縫隙，繞制時使所述光纖位于繞組導體絕緣紙寬面的中心，在所述繞組導線換位處將所述光纖過渡到下一餅，過渡方式由所述繞組導線的纏繞方式決定；

3)粘貼光纖：所述光纖在所述繞組上纏繞完畢后，使用光纖測試筆進行檢測，如無斷點，則使用環氧樹脂膠對所述光纖進行粘貼與固定，使膠液表面均勻覆蓋住繞組表面所纏繞的所有所述光纖，所述環氧樹脂膠涂好后靜置所述繞組，以使得環氧樹脂固化，環氧樹脂固化后，即可進行所述繞組組裝。

進一步的，步驟1)中，所述繞組的尺寸包括所述繞組的纏繞方式、直徑和所述繞組導線的尺寸和類型。

進一步的，每匝繞組上粘貼圈數n由以下約束條件確定

其中，r為光纖直徑，l為導線寬面寬度，R為繞組半徑，σ為空間分辨率，其中常數k≥0.8。

進一步的，其中常數k≥1。

再進一步的，步驟2)中，在所述光纖開頭處，應留出10m-20m自由光纖用于引出信號和焊接接頭。

進一步的，步驟2)中，在兩餅繞組導線換位處，當換位發生在連續式繞組外徑側換位抬升區時，如只需纏繞一圈所述光纖，則沿所述繞組導線換位處過渡到下一餅繼續纏繞，如需纏繞多圈所述光纖，則首尾兩圈沿所述繞組導線換位處過渡到下一餅繼續纏繞、中間的圈在所述繞組導線換位處下降至本匝繞組導線上繼續纏繞。

進一步的，步驟2)中，在兩餅繞組導線換位處，當換位發生在連續式繞組內徑側換位抬升區時，如只需纏繞一圈所述光纖，則在兩餅所述繞組導線換位處直接過渡到下一餅，至于懸空部分的所述光纖與本餅上下兩處換位區域保持平行，如需纏繞多圈所述光纖，除首尾兩圈外，中間的圈在所述繞組導線換位處抬升至本匝繞組導線上繼續纏繞。