一种光纤绕组变压器测温装置的制作方法

文档序号:15522478发布日期:2018-09-25 19:52阅读:318来源:国知局

本实用新型涉及变压器技术领域,尤其涉及一种光纤绕组变压器测温装置。



背景技术:

电力行业设备中,大型变压器担负着电压、电流的转换以及功率传输的重要作用,它性能的好坏直接影响整个电力系统的安全稳定运行。分析、判断和预防变压器过热故障已成为变压器制造厂家及有关部门都广泛关注的一个问题,至今还没有简单且唯一的寿命终止准则可用来定量阐述变压器的剩余寿命。

目前,在我国的变压器领域,采用点式光纤测量变压器绕组温度的方法已经逐渐得到认可。点式光纤测温通过计算机模拟出绕组的几个最热点,然后将光纤埋置在模拟出的绕组最热点与铁芯中进行监测。实际中由于变压器热点的位置很难预先准确确定,加之油流的随意变化,各不同位置的温度也会随之变化,这种点式测温方法只能监测绕组及铁芯的指定位置的温度,不能完全的反映绕组与铁芯的温度,对变压器过热故障的监测存在盲区。因此,光纤探头布点数量和位置是制约变压器光纤测温效果的关键。



技术实现要素:

本实用新型针对以上问题,提供了一种光纤绕组变压器测温装置,可以实时监测变压器油流随意变化状态下的热点位置,及时发现故障和安全隐患,提高电力变压器运行可靠性。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为:

所述一种光纤绕组变压器测温装置,包括传输光纤,所述传输光纤上设置有光纤光栅,所述光纤光栅通过绕组固定设置在变压器上和垫块之间;

还包括温度测量装置,所述传输光纤两端通过光纤接口板与所述温度测量装置相连,所述温度测量装置与传输光纤之间形成相通的光路。

采用上述方案的有益效果是:传输光纤上设置的光纤光栅通过绕组固定设置在变压器上和垫块之间能够实时监测变压器油流随意变化状态下的热点位置,并通过传输光纤将测得的温度值传输至温度测量装置,温度测量装置对温度值异常进行安全判断,通过传输光纤两端通过光纤接口板与所述温度测量装置相连,如温度值异常时,即使传输光纤出现断裂,光纤光栅依然可以回传测量的温度值,及时发现故障和安全隐患,提高电力变压器运行可靠性。

进一步地,所述变压器设置有多个变压器,所述传输光纤通过绕组固定设置在不同的变压器上和垫块之间,传输光纤绕组线圈的高度与变压器高度相同,温度测量装置与传输光纤之间形成相通的光路,传输光纤分别设置在不同的变压器上和垫块之间,实现同时测量多个变压器的温度。

进一步地,所述温度测量装置包括DBR激光器和光电解调器。DBR激光器用于发出激光信号,激光信号进入传输光纤后,光纤光栅会反射特定波长的激光信号,光电解调器对反射回来的激光信号进行处理,通过分析中心波长的偏移量来测量温差。

进一步地,所述传输光纤上设置有一个以上光纤光栅。通过多个光纤光栅来测量变压器的温度,准确率更高。

进一步地,所述传输光纤接头采用保护罩接入光纤接口板,保护罩为不锈钢材质,用于保护传输光纤接头不受损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的光纤光栅绕组变压器结构示意图。

图中:1、传输光纤;2、光纤光栅;3、光纤接口板;4、变压器;5、垫块;6、温度测量装置;7、保护罩。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示,图1为本实用新型的结构示意图。一种光纤绕组变压器测温装置,包括传输光纤1,所述传输光纤1上设置有光纤光栅2,所述光纤光栅2通过绕组固定设置在变压器4上和垫块5之间,即可单独对每个变压器4进行温度监测;还包括温度测量装置6,所述传输光纤1与所述温度测量装置6相连,所述温度测量装置6与传输光纤1之间形成相通的光路。如图2所示,图2为本实用新型的光纤光栅绕组变压器结构示意图。在本实施例中,传输光纤1绕制成线圈,传输光纤1的两端通过光纤接口板3与所述温度测量装置6相连,温度测量装置6与传输光纤1之间形成相通的光路。采用单模光纤绕制成传输光纤1,方便在传输光纤1上刻出光纤光栅2。

如图1所示,图1为本实用新型的结构示意图。所述所述变压器4设置有多个变压器,所述传输光纤1通过绕组固定设置在不同的变压器4上和垫块5之间,传输光纤绕组线圈的高度与变压器4高度相同,温度测量装置6与传输光纤1之间形成相通的光路,传输光纤1分别设置在不同的变压器4上和垫块5之间,实现同时测量多个变压器4的温度。

在传输光纤1上刻写光纤光栅2的过程为:利用紫外光透过相位掩模板后的衍射光形成干涉光,对光纤进行曝光,使纤芯折射率产生周期性变化,从而在传输光纤1上写入光纤光栅2。通过上述方式即可在一根普通传输光纤1上刻写光纤光栅2,然后把这根光纤绕组成与变压器4相同高度的线圈固定设置在变压器4上和垫块5之间。

优选地,所述传输光纤1上设置有一个以上光纤光栅2,用于提高测量精度。具体的,传输光纤1上设置有十八个光纤光栅2。

优选地,所述传输光纤1接头采用保护罩7接入光纤接口板3,保护罩7为不锈钢材质,用于保护传输光纤接头不受损坏。

本实用新型的工作原理为:DBR激光器发出激光信号,激光信号传入传输光纤1内后,通过光纤光栅2时会反射该光纤光栅2对应波长的激光信号;光电解调器接收到反射回来的激光信号,并与DBR激光器发出激光信号进行对比,根据中心波长偏移量即可完成测温。当传输光纤1绕制成多个变压器4相同高度的线圈时,不同传输光纤线圈内的光纤光栅2对应不同的中心波长,通过中心波长来确定对应的光纤光栅2位置,从而进一步确定对应的变压器4。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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