[發(fā)明專利]一種具備多參量全光纖感知的變壓器及多參量監(jiān)測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010520844.4
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111724983A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 談翀;武目浩;趙麗敏;孟京京;王獻(xiàn);劉子婷;張寧;董龍超;陳昊;杜迪;谷國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 山東電力設(shè)備有限公司;山東電工電氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號: H01F27/40
• 分類號: H01F27/40;G01D21/02
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 孟繁修;苗峻

1.一種具備多參量全光纖感知的變壓器，包括：第一變壓器高壓套管(1)、第一套管升高座(2)、冷卻片散(3)、套管引線(4)、變壓器繞組(6)、第二變壓器高壓套管(9)、第二套管升高座(10)、繞組上端部絕緣壓板(13)、變壓器油箱(15)、變壓器鐵芯(16)、繞組下端部絕緣壓板(18)，其特征在于，在變壓器繞組(6)的每相繞組中分別設(shè)置光纖溫度監(jiān)測裝置；在變壓器繞組(6)的兩側(cè)的上/下端部，分別對稱布置光纖壓力傳感器；在變壓器鐵芯(16)的夾件上布置光纖振動傳感器(11)；在變壓器套管引線端、繞組端部高場強區(qū)域以及變壓器油箱(15)兩側(cè)，分別布置光纖局放傳感器(5)；將所有光纖傳感器的引出光纖光纜綁扎固定在變壓器內(nèi)部的木質(zhì)支撐絕緣件上，將所有光纖光纜引出到變壓器油箱壁的光纖貫通件上，與外部光纖光纜連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，其特征在于，在變壓器鐵芯(16)的夾件上焊接光纖振動傳感器安裝底座(12)，在光纖振動傳感器安裝底座(12)上安裝光纖振動傳感器(11)的方形基座，該方形基座與鐵芯夾件垂直且緊密連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，其特征在于，光纖振動傳感器(11)為三軸傳感器，光纖振動傳感器(11)通過螺栓固定在方形基座的三個相鄰平面上，方形基座通過螺栓固定在光纖振動傳感器安裝底座(12)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，其特征在于，所述的光纖溫度監(jiān)測裝置采用單點式光纖光柵溫度傳感器(7)和光纖光柵串溫度傳感器(8)組合的方式，在變壓器繞組(6)的每相繞組的油道墊塊上安裝單點式光纖光柵溫度傳感器(7)，在每相繞組的外部撐條上光纖光柵串溫度傳感器(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，其特征在于，將單點式光纖光柵溫度傳感器(7)固定在繞組導(dǎo)線間的油道墊塊內(nèi)，將光纖光柵串溫度傳感器(8)固定在繞組縱向?qū)Ь€間的撐條內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，其特征在于，在繞組上端部絕緣壓板(13)上設(shè)置比上部光纖壓力傳感器(14)外觀尺寸寬度稍大、高度稍小的第一方槽，將上部光纖壓力傳感器(14)固定在第一方槽內(nèi)；在繞組下端部絕緣壓板(18)上設(shè)置比下部光纖壓力傳感器(17)外觀尺寸寬度稍大、高度稍小的第二方槽，將下部光纖壓力傳感器(17)固定在第二方槽內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，其特征在于，光纖局放傳感器(5)安裝在就近的導(dǎo)線固定用木質(zhì)絕緣件上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，其特征在于，在需安裝位置附近的木質(zhì)絕緣件的上表面開槽，將光纖局放傳感器(5)固定安裝在開槽空間內(nèi)。

9.一種變壓器多參量監(jiān)測方法，其特征在于，所述的變壓器為如權(quán)利要求1－8任一項所述的一種具備多參量全光纖感知的變壓器，包括以下步驟：

S1、光纖溫度傳感器用于監(jiān)測變壓器繞組內(nèi)的溫度，實時反饋不同情況下的溫度數(shù)值，以判斷變壓器的絕緣狀態(tài)；

S2、光纖振動傳感器用于監(jiān)測變壓器內(nèi)部鐵芯振動狀態(tài)，通過振動頻率和幅值的變化，以判斷變壓器內(nèi)部的機(jī)械故障狀態(tài)；

S3、光纖壓力傳感器用于監(jiān)測變壓器內(nèi)部繞組的壓緊力狀態(tài)，通過壓緊力數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，以判斷繞組的形變狀態(tài)；

S4、光纖局放傳感器用于監(jiān)測變壓器內(nèi)部高電壓場強區(qū)域的超聲波信號，通過超聲波信號幅值的監(jiān)測，以判斷監(jiān)測區(qū)域的局放狀態(tài)；

S5、光纖傳感器監(jiān)測的多參量數(shù)據(jù)通過光纖光纜的傳輸至遠(yuǎn)端后臺，遠(yuǎn)端后臺的信號接收或處理裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)變壓器內(nèi)部多數(shù)據(jù)的智能感知。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種變壓器多參量監(jiān)測方法，其特征在于，步驟S5中，將所有光纖傳感器的引出光纖光纜固定在變壓器內(nèi)部的木質(zhì)支撐絕緣件上，將所有光纖光纜引出到變壓器油箱壁的光纖貫通件上，光纖貫通件的內(nèi)側(cè)接線柱與變壓器油箱內(nèi)的光纖光纜連接固定，光纖貫通件的外側(cè)接線柱與外部光纖光纜連接固定，外部光纖光纜通過電站現(xiàn)場的槽盒接入到匯控柜或其他現(xiàn)場控制室的信號接收裝置，通過外部光纖光纜的傳輸，將不同的光纖測試信號傳輸?shù)胶笈_的信號接收或處理裝置。