深度可调式FBG变压器油温传感器研究.pdf

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1、2014年第33卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)47深度可调式FBG变压器油温传感器研究杨洪磊，熊新，梁仕斌，薛俊华，李)11(1．昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650500；2．云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院，云南昆明650217；3．南京风电科技有限公司。江苏南京210000)摘要：油浸式电力变压器顶层油温超过允许限值时表示该变压器处于非正常运行状态。研制了一种深度可调式光纤Bragg光栅(FBG)油温传感器。该传感器中FB

2、G处于悬空状态，其中心波长的变化只受到温度的影响，通过油浸式电力变压器顶部的管座，将该传感器浸入变压器的顶层油中，旋拧铜管外侧的调节螺母以调节传感器浸入变压器油中的深度，对该传感器中FBG的中心波长进行实时监测即可实现对变压器顶层油温的在线监测，反映变压器的运行状态。实验表明：该传感器的灵敏度为9．8pmPC，重复性误差为1．78％FS，非线性误差为2．4％Fs，滞后误差为1．5％FS。关键词：光纤Bragg光栅(FBG)；油温传感器；变压器；深度可调中图分类号：TH741文献标识码：A文章编号：1000-9787(2

3、014)02-0047-03Research0fdepthadjustableFBGoiltemperatureSenS0r10rtranS10rmerYANGHong．1ei，XIONGXin，LIANGShi—bin，XUEJun．hua，LIChuan(1．SchoolofInformationEngineeringandAutomation，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China；2．ElectricPowerResearchIns

4、titute，YunnanElectricPowerTest&ResearchGroupCoLtd，Kunming650217，China；3．NanjingWindPowerTechnologyCoLtd，Nanjing210000，China)Abstract：Oiltemperatureexceedesthepermittedlimitmeanstheoil—immersedpowertransformeroperatingabnormally．Adepthadjustableoiltemperaturesens

5、orwithfiberBragggrating(FBG)isdeveloped．ThecenterwavelengthoftheFBGcanbeonlychangedbytemperature，FBGinthesensorissuspended．Throughthepipatthetopoftransformer，thesensorisimmersedintopoil，andthedepthcanbeadjustedbyrotatingtheadjustingnut．Thetemperatureoftheoil—imm

6、ersedpowertransformercanbedetectedbydetectingthecenterwavelengthoftheFBGinsensor．Experimentindicatesthatthesensitivityofthesensoris9．8pm／％，repeatabilityerroris1．78％FS．thenonlinearerroris2．4％FS．thehysteresisis1．5％FS．Keywords：fiberBragggrating(FBG)；oiltemperatures

7、ensor；transformer；depthadjustable0引言外部的油道流过顶部，因而顶层油温是各部分油汇合的温变压器是电力系统的核心设备之一，随着新材料新技度的反应，通过对油浸式电力变压器的顶层油温进行监测术的发展，其电压等级和容量不断提高，变压器中的热问题可以反映变压器的运行状态。目前，对油浸式电力变越来越突出。变压器温度过高使绝缘材料的绝缘性能压器的顶层油温进行监测主要有2种方法：铂电阻法和热降低并加快其老化，降低变压器的使用寿命，因此，对变压电偶法。前者是利用其电阻与温度呈一定函数关系而进行器进行温度

8、监测具有重要意义。变压器过负荷、绕组温度测量；后者则利用2种不同成份的材质导体在温度梯绝缘性能降低、分接开关接触不良、铁心多点接地等故障都度中形成的热电动势对温度进行测量。会导致温度过高，且不同部位的温度也不相同，要对变压器本文设计了一种深度可调式光纤Bragg光栅(fiber进行全面温度监测具有一定困难“。对于油浸式电力变Bra