一种用于干式电抗器的分布式光纤测温系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高压电力设备监测技术领域，尤其涉及一种用于干式电抗器的分布式光纤测温系统及方法。
【背景技术】
[0002]干式电抗器相比油浸式电抗器具有损耗小、噪声低、强度高、安装方便、维护简单、电抗值为线性等显着优点，因此得到了迅速发展和广泛应用。近年来，我国东北地区随着大量低压并联干式电抗器设备的运行，存在的问题也不断暴露出来，先后发生了多起66kV并联干式电抗器故障，甚至发生连续烧损。通过分析发现事故中的电抗器轴向散热气道局部都伴随着严重的过热现象。事故解剖中在电抗器散热气道中都发现了严重的爬电烧痕和击穿通道。主要原因是树脂开裂、股间短路造成局部过热甚至局部放电，最后发展成贯穿性绝缘故障。
[0003]目前，干式电抗器在变电站中配备了过流保护装置，但过流保护整定值偏大，一旦发生故障等其动作，电抗器已经烧损并引起火灾事故。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供一种用于干式电抗器的分布式光纤测温系统及方法，目的是提供一种在温度值异常时，提供预警和报警信号，防止故障进一步发展成事故，结构简单，操作方便，安全性强的一种测温系统及方法。
[0005]本发明通过以下技术方案来实现:
[0006]一种用于干式电抗器的分布式光纤测温系统，包括干式电抗器，还包括感温光纤、传输光缆、光纤测温仪、监测主机和声光报警器，其中感温光纤设置在干式电抗器的气道内；在屏柜中设置有光纤测温仪、监测主机和声光报警器，光纤测温仪与传输光缆连接，将感温光纤的光信号转换成温度信号后，通过通讯线与监测主机连接，在监测主机上，并根据预设值发送温度预警和报警信号给声光报警器。
[0007]所述的干式电抗器由若干并联包封组成，各包封间由撑条形成电抗器散热用的气道；感温光纤在电抗器的气道内由上到下布置，并在气道的中上部采用光纤环的方式进行连接
[0008]所述的感温光纤在一个气道的下端穿到另一气道内，再由另一气道上部穿出，依次排布在各个气道中。
[0009]所述的感温光纤采用绝缘硅橡胶固定在每个气道撑条的上端和下端。
[0010]所述的光纤环为感温光纤盘绕形成，并用绝缘硅橡胶进行固定，形成的一个环状结构。
[0011]—种用于干式电抗器的分布式光纤测温方法，是采用分布式感温光纤作为温度传感单元，通过测量电抗器气道内的温度，监测电抗器内部故障引起的温度变化；具体是由，感温光纤布置在干式电抗器的气道内穿出一定距离后，其穿出电抗器后通过光纤接续盒转换为传输光缆，连接到电抗器附近继电保护室内的屏柜中，在屏柜中设置有光纤测温仪、监测主机和声光报警器，光纤测温仪与传输光缆连接，将感温光纤的光信号转换成温度信号后，通过通讯线与监测主机连接，在监测主机上，并根据预设值发送温度预警和报警信号给声光报警器。
[0012]所述的根据预设值发送温度预警和报警信号给声光报警器，包括如下操作步骤:
[0013](1)当电抗器温升快速上升，并且其中任何一个传感器的温升大于90K时，开始预警，并提示站内人员电抗器是否处于过载状态；如果电抗器处于过载状态，则电抗器运行正常，如果电抗器未处于过载状态，则需站内人员对电抗器进行检查；
[0014](2)当电抗器温升在90K?115K之间，且持续时间大于2小时时，开始报警，并提示站内人员电抗器是否仍然处于过载状态；如果电抗器未处于过载状态，则需站内人员对电抗器进行检查；
[0015](3)当电抗器过载状态结束后，并且所有传感器的温升下降到90K以下时，预警解除；
[0016](4)当电抗器温升快速上升，并且其中任何一个传感器的温升大于115K时，开始报警，并提示站内人员对电抗器进行检查；
[0017](5)当电抗器温升上升速率大于2K/5min时，开始预警，并提示站内人员电抗器是否处于初始送电阶段或者过载阶段；如果电抗器处于初始送电阶段或者过载阶段，则电抗器运行正常，如果电抗器未处于初始送电阶段或者过载阶段，则需站内人员对电抗器进行检查；
[0018](6)当电抗器温升上升速率降回2K/5min以下时，预警解除；
[0019](7)经过多年运行的电抗器，绝缘性能也将逐步劣化，可以通过对电抗器逐年同时期同环境条件的温升变化情况进行比对，判断电抗器是否存在异常。
[0020]本发明的优点及所产生的有益效果是:
[0021]本发明提供了一种用于干式电抗器的分布式光纤测温系统及方法，利用具有良好绝缘性能的感温光纤作为传感器，将其布置在干式电抗器的气道内，监测电抗器的问题，并提供一种策略，在温度值异常时，提供预警和报警信号，防止故障进一步发展成事故。具有结构简单，操作方便，可以显著提高工作的安全性。
[0022]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0023]图1是光纤在电抗器内部布置结构示意图；
[0024]图2是光纤在电抗器内部布置局部放大示意图；
[0025]图3是干式电抗器测温系统结构示意图；
[0026]图4是干式电抗器温度预警和报警流程图。
[0027]图中:感温光纤1、传输光缆2、光纤测温仪3、监测主机4和声光报警器5，撑条6，气道7，光纤环8。
【具体实施方式】
[0028]本发明是一种用于干式电抗器的分布式光纤测温系统，利用具有良好绝缘性能的感温光纤作为传感器，将其布置在干式电抗器的气道内。如图1所示，包括感温光纤1、传输光缆2、光纤测温仪3、监测主机4和声光报警器5。
[0029]如图1和图2所示，干式电抗器由若干并联包封组成，各包封间由撑条形成电抗器散热用的气道7便于散热，感温光纤1在电抗器的气道内由上到下布置，并在容易发生故障的位置，即气道的中上部采用光纤环8的方式，增加测量精度，进行重点监测。感温光纤在这一气道7内由上至下布置，由这一气道7下端穿到另一气道内，再由另一气道上部穿出，依次排布在各个气道中。所述的感温光纤1采用绝缘硅橡胶固定在每个气道撑条6的上端和下端。所述的光纤环8为感温光纤盘绕形成，并用绝缘硅橡胶进行固定，形成的一个环状结构。
[0030]一种用于干式电抗器的分布式光纤测温方法，是采用分布式感温光纤作为温度传感单元，通过测量电抗器气道内的温度，监测电抗器内部故障引起的温度变化。
[0031]具