Temperaturüberwachung von Leistungstransformatoren, Vollständiger Leitfaden 2025

Zu den wichtigsten Methoden zur Überwachung der Transformatortemperatur gehört die herkömmliche Thermometermessung, Temperaturmessung mit fluoreszierender Glasfaser, Verteilte faseroptische Temperaturmessung, und Temperaturmessung mit faseroptischen Gittern.

1、 Methode zur Überwachung der Transformatortemperatur

(1) Traditionelle Thermometermessung

Prinzip und Methode
Das herkömmliche Thermometer ist eine direktere Möglichkeit, die Temperatur von Transformatoren zu messen. Zum Beispiel, in Öltransformatoren, In die Öloberfläche des Transformators kann ein Thermometer eingeführt werden, um die Temperatur der Öloberfläche in Echtzeit zu überwachen, Dies ist eine der Hauptsensormethoden der Temperaturregler für Öltransformatoren. Zur Temperaturmessung von Trockentransformatoren, Es werden drei oder vier PT100-Sensoren verwendet, hauptsächlich zur Messung der Temperatur von Wicklungen oder Eisenkernen. Diese Methode basiert auf dem Prinzip der thermischen Ausdehnung und Kontraktion, in dem die Flüssigkeit (wie Quecksilber oder Alkohol) oder Metall (wie zum Beispiel Bimetallstreifen) Im Thermometer ändert sich bei Temperaturänderungen sein Volumen oder seine Form, Dadurch wird der entsprechende Temperaturwert auf der Thermometerskala angezeigt.
In praktischen Anwendungen, Der PT100-Sensor ist ein üblicher Wärmewiderstandssensor, und sein Widerstandswert steigt linear mit steigender Temperatur. Bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren, Der Widerstandswert von PT100 wird gemessen, und die entsprechende Umwandlungsschaltung wird verwendet, um den Widerstandswert in einen Temperaturwert umzuwandeln, Dadurch wird die Temperatur der Transformatorwicklung oder des Eisenkerns ermittelt. Dieser Sensortyp weist eine hohe Genauigkeit und gute Stabilität auf, die die Grundbedürfnisse der Transformatortemperaturüberwachung erfüllen können.
Einschränkungen
Die herkömmliche Thermometermessmethode weist einige Einschränkungen auf. Für die Temperaturverteilung im Transformator, Ein einzelnes Ölstandsthermometer kann nur die gesamte Öltemperatur widerspiegeln und die Hot-Spot-Temperatur innerhalb der Wicklung nicht genau ermitteln. Darüber hinaus, Bei dieser Kontaktmessmethode kann es zu Störungen durch das interne elektromagnetische Feld des Transformators kommen, Dies kann die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen. Zusätzlich, Auch die Einbaulage des Thermometers kann Einfluss auf die Messergebnisse haben. Wenn die Einbaulage falsch ist, es spiegelt möglicherweise nicht genau den tatsächlichen Temperaturzustand des Transformators wider.

(2) Drahtlose Lösung zur Temperaturmessung

Prinzip und Methode
Bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren, Drahtlose Temperaturmesslösungen eignen sich für bestimmte Szenarien wie Transformatorverbindungen, Überwachung der Oberflächentemperatur, usw. Am Beispiel des Ankerui-Temperaturmesssystems, wenn Faktoren wie lose Transformatormuttern oder eine kleine Unterlegscheibenfläche einen hohen Kontaktwiderstand am Anschlussanschluss verursachen, Dies führt zu Temperaturänderungen am Eingang und Ausgang des Transformators, Es kann eine drahtlose Temperaturmesslösung verwendet werden. Durch die Installation von ATE400 am Ein- und Ausgang des Transformators und die Adsorption von ATE100M auf der Oberfläche des Transformators, Diese Geräte können Temperaturdaten erfassen und die erfassten Temperaturdaten dann drahtlos an das ARTM PN-Anzeigeterminal übertragen. Diese drahtlose Übertragungsmethode vermeidet den Verkabelungsaufwand und lässt sich gut an die komplexe äußere Umgebung von Transformatoren anpassen.
Einschränkungen
Das Schema zur drahtlosen Temperaturmessung weist auch bestimmte Einschränkungen auf. Drahtlose Signale können Störungen durch die Umgebung unterliegen, wie elektromagnetische Störungen, Hindernisse, usw., Dies kann die Stabilität und Genauigkeit der Signalübertragung beeinträchtigen. Darüber hinaus, Drahtlose Geräte benötigen Batteriestrom, und wenn die Batterie schwach oder defekt ist, Dies kann zu Unterbrechungen bei der Erfassung und Übertragung von Temperaturdaten führen. Zusätzlich, Die Kosten für drahtlose Geräte sind relativ hoch, und für große Temperaturüberwachungssysteme für Transformatoren, Die gesamten Baukosten werden steigen.

(3) Faseroptisches Messsystem

Prinzip und Methode
Faseroptische Messsysteme bieten einzigartige Vorteile bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren. Das auf dem Raman-Effekt basierende Fasermesssystem ist eines davon. Im Produktionsprozess von Transformatoren, Die Faser wird eingekapselt und entlang der Wicklung verlegt, und die Länge der Faser kann 250 m erreichen. Das Messprinzip besteht darin, mittels Laser kurze Lichtimpulse in die optische Faser einzustrahlen, und die Photonen der Lichtimpulse streuen an den Molekülen der Glasfaser. Wenn die Temperatur steigt, Die Wellenlänge der zurückgestreuten Photonen ändert sich, und diese Wellenlängenverschiebung ist proportional zur Temperaturdifferenz. daher, An Transformatoren kann eine zuverlässige Mehrpunkt-Temperaturmessung durchgeführt werden. Mit dieser Methode kann eine Temperaturüberwachung des gesamten Wicklungsbereichs im Transformator erreicht werden, Klärung des Ortes und der Intensität des Temperaturanstiegs.
Es gibt auch einige faseroptische Messsysteme, die auf anderen Prinzipien basieren, wie fluoreszierende faseroptische Temperaturmesssysteme, verteilte Glasfaser Temperaturmesssysteme, und Temperaturmesssysteme mit faseroptischen Gittern, jeweils mit unterschiedlichen Funktionsprinzipien und Eigenschaften, die im folgenden Inhalt ausführlich vorgestellt werden.
Vorteil
Faseroptische Messsysteme haben gegenüber anderen Messmethoden viele Vorteile. Erstens, Glasfasern verfügen über gute Isolationseigenschaften und können in Transformatorumgebungen mit hoher Spannung und starken elektromagnetischen Feldern sicher und zuverlässig betrieben werden. Zweitens, Glasfaser selbst ist eine passive Komponente, die keine elektromagnetischen Störungen erzeugt und nicht durch externe elektromagnetische Störungen beeinträchtigt wird, Sicherstellung der Genauigkeit der Messdaten. Zusätzlich, Das faseroptische Messsystem kann eine verteilte Messung erreichen und Temperaturinformationen an verschiedenen Positionen im Transformator erhalten, Dies hilft, die Temperaturverteilung des Transformators umfassend zu verstehen.

2、 Vorteile der Verwendung fluoreszierender optischer Fasern zur Überwachung der Transformatortemperatur

(1) Starke Anti-Interferenz-Fähigkeit

Anti-elektromagnetische Interferenzeigenschaften
Fluoreszierende optische Fasern weisen eine hervorragende elektromagnetische Störfestigkeit bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren auf. Im Betriebsumfeld von Transformatoren, Es gibt ein starkes elektromagnetisches Feld, und herkömmliche elektrische Temperaturmessgeräte sind anfällig für elektromagnetische Störungen, Dies führt zu einer Verschlechterung der Messgenauigkeit oder sogar zu einem Ausfall der Temperaturmessung. Das Fluoreszenz-Glasfaser-Temperaturmesssystem nutzt die Fluoreszenz-Glasfaser-Temperaturerfassungstechnologie, und der Temperatur-Hotspot der Fluoreszenz faseroptischer Temperatursensor Der in seinem Sender verwendete Sender ist nicht elektrisch mit dem Messsignal-Empfangsteil verbunden. Diese Eigenschaft ermöglicht den normalen Betrieb fluoreszierender optischer Fasern in besonderen Umgebungen wie Hochspannung und starken elektromagnetischen Störungen, ohne Messfehler durch elektromagnetische Störungen. Es kann die Temperatur von Transformatoren mit hoher Präzision und Stabilität über einen langen Zeitraum messen, und ihre Temperaturänderungen genau überwachen, Egal, ob es sich um Öltransformatoren oder Trockentransformatoren handelt.
Gegen andere Störungen
Darüber hinaus ist es resistent gegen elektromagnetische Störungen, Fluoreszierende optische Fasern können in nahezu jeder Umgebung sicher verwendet werden, ohne durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt zu werden (elektromagnetische Störungen), RF (Funkfrequenzstörungen), MRT (Störungen der Magnetresonanztomographie), Mikrowellenstörungen, immun gegen elektromagnetische Störungen, und Mikrowellenstörungen. Zum Beispiel, in einigen komplexen Betriebsumgebungen von Energieanlagen, Es kann mehrere Störquellen geben, wie zum Beispiel Funkgeräte, Hochfrequenzstörungen durch andere elektrische Geräte, usw. Zur Temperaturüberwachung können fluoreszierende Lichtwellenleiter unbeeinträchtigt eingesetzt werden. Aufgrund dieser Anti-Interferenz-Fähigkeit ist das fluoreszenzfaseroptische Temperaturmesssystem in komplexen elektromagnetischen Umgebungen wie Umspannwerken weit verbreitet.

(2) Eigensicherheitsmerkmale

Sicherheit ohne elektrische Anschlüsse
Im fluoreszierenden faseroptischen Temperaturmesssystem, aufgrund der fehlenden elektrischen Verbindung zwischen dem Temperatur-Hotspot und dem Messsignal-Empfangsteil, Diese Eigenschaft macht es grundsätzlich sicher. In Hochspannungsumgebungen wie Transformatoren, Das Fehlen elektrischer Anschlüsse vermeidet Sicherheitsrisiken durch elektrische Fehler, wie Leckagen und Kurzschlüsse. Auch in Extremsituationen wie Transformatorausfällen, wie zum Beispiel Kurzschlüsse, die Lichtbögen verursachen, Fluoreszierende optische Fasern werden durch elektrische Verbindungen nicht beschädigt oder verursachen Folgeunfälle, Gewährleistung der Sicherheit des Überwachungssystems selbst sowie der Transformatorausrüstung und der Umgebung.
Geeignet für gefährliche Umgebungen
Diese Eigensicherheitsfunktion macht das fluoreszierendes faseroptisches Temperaturmesssystem Geeignet für verschiedene gefährliche Umgebungen. Zum Beispiel, in Öltransformatoren, Es gibt brennbares Transformatorenöl. Wenn elektrisch angeschlossene Temperaturmessgeräte verwendet werden, Sobald ein elektrischer Fehler auftritt und Funken entstehen, es könnte einen Brand oder sogar eine Explosion verursachen. Das fluoreszierende faseroptische Temperaturmesssystem, aufgrund fehlender elektrischer Anschlüsse, erzeugt keine elektrischen Funken und kann die Temperatur in Öltransformatoren sicher überwachen, Dadurch wird die Sicherheit des Transformatorbetriebs erheblich verbessert.

(3) Hohe Präzision und hohe Stabilität

Genaue Temperaturmessung
Das fluoreszierende faseroptische Temperaturmesssystem kann eine genaue Temperaturmessung erreichen. Seine Sonde verfügt über spezielle Materialien und ein spezielles Strukturdesign, die Temperaturänderungen genau erfassen und in messbare Signale umwandeln können. Zum Beispiel, Seine faseroptische Sonde besteht aus keinem metallischen Material und ist in seiner Struktur völlig metallfrei, während die faseroptische Messsonde aus Seltenerdmaterialien besteht. Die Eigenschaften dieses Materials und dieser Struktur machen fluoreszierende optische Fasern sehr empfindlich gegenüber Temperaturänderungen, Dies ermöglicht eine präzise Messung der Temperatur an verschiedenen Stellen im Transformator. Sei es die Temperatur des Wicklungs-Hotspots oder anderer Teile, Es kann eine hohe Messgenauigkeit erreicht werden, Erfüllung der Genauigkeitsanforderungen für die Temperaturüberwachung von Transformatoren.
Langfristig stabile Arbeit
Das fluoreszenzfaseroptische Temperaturmesssystem kann über einen langen Zeitraum stabil arbeiten. Aufgrund seiner Beständigkeit gegenüber verschiedenen äußeren Störfaktoren und der Verwendung von Materialien mit guter Stabilität, Die Temperaturüberwachung kann im Langzeitbetrieb des Transformators kontinuierlich und stabil durchgeführt werden. Im Gegensatz zu einigen herkömmlichen Temperaturmessgeräten, Dadurch kann es im Laufe der Zeit zu einer Verschlechterung der Messgenauigkeit oder zu Geräteausfällen oder zu Veränderungen in der Umgebung kommen. Zum Beispiel, in langfristig betriebenen Umspannwerken, Das fluoreszierende faseroptische Temperaturmesssystem kann viele Jahre lang stabil arbeiten, Bereitstellung zuverlässiger Temperaturdaten für den sicheren Betrieb von Transformatoren.

(4) Vorteile der Sondenleistung

Sonden mit kleinem Durchmesser sind gut anwendbar
Der Durchmesser der Fluoreszenzfasersonde kann kleiner gemacht werden, wie 2,5 mm (kleinere Durchmesser können individuell angepasst werden). Sonden mit kleinem Durchmesser eignen sich hervorragend für die Temperaturüberwachung von Transformatoren, insbesondere an einigen Standorten mit begrenztem Platzangebot, wie zum Beispiel der enge Raum innerhalb der Transformatorwicklung. Kleine Sonden können einfacher installiert und angeordnet werden, ohne die ursprüngliche Struktur des Transformators wesentlich zu beeinträchtigen. In der Zwischenzeit, Eine Sonde mit kleinem Durchmesser ist auch für die Verbesserung der Messgenauigkeit von Vorteil, da es näher am Messbereich liegen kann und Störungen der Umgebung auf die Messergebnisse reduziert werden.
Vorteile von Sondenmaterialien
Die in fluoreszierenden Glasfasersonden verwendeten Materialien haben mehrere Vorteile. Wenn die Sonde keine metallische Substanz enthält und eine völlig nichtmetallische Struktur aufweist, Diese Materialeigenschaft sorgt dafür, dass die Sonde eine gute Isolationsleistung aufweist und in Hochspannungstransformatorumgebungen sicher arbeiten kann. Und die Sonde aus Seltenerdmaterialien weist eine gute Hochtemperaturbeständigkeit auf, Verschleißfestigkeit, und andere Aspekte. Beim Betrieb von Transformatoren, insbesondere in Umgebungen mit hohen Temperaturen, Das Sondenmaterial kann eine stabile Leistung aufrechterhalten und wird durch hohe Temperaturen nicht verformt oder beschädigt, Dadurch wird die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Temperaturmessung gewährleistet.

3、 Vorteile von Verteilte Glasfaser für die Temperaturüberwachung von Transformatoren

(1) Verteilte Messfähigkeit

Kontinuierliche dynamische Überwachung
Das verteilte Online-Überwachungssystem für die faseroptische Temperaturmessung verwendet fortschrittliches OTDR (Optische Zeitbereichsreflexion) Technologie und die Temperaturempfindlichkeit des Raman-Streulichts, Dadurch können Temperaturänderungen an verschiedenen Positionen entlang des Glasfaserkabels erfasst und eine wirklich verteilte Messung erreicht werden. Es kann jederzeit eine kontinuierliche dynamische Überwachung von Temperaturänderungssignalen ermöglichen 0.5 Messgeräte weisen auf eine Reichweite von mehr als zehn Kilometern hin. Dies ist für die Temperaturüberwachung von Transformatoren sehr aussagekräftig, da die Temperaturverteilung im Inneren des Transformators ungleichmäßig ist und es zu lokalen Hotspots kommen kann. Verteilte optische Fasern können genaue Temperaturinformationen von diesen verschiedenen Standorten erhalten, Dadurch wird die Temperaturfeldverteilung im Inneren des Transformators umfassend verstanden. Zum Beispiel, in großen Transformatoren, Aufgrund unterschiedlicher Stromdichten und aus anderen Gründen können in verschiedenen Teilen der Wicklung Temperaturunterschiede auftreten. Verteilte optische Fasern können diese Temperaturunterschiede detailliert überwachen, Bereitstellung umfassenderer Temperaturdatenunterstützung für den sicheren Betrieb von Transformatoren.
Genaue Positionierung
Verteilte optische Fasern können nicht nur die Temperatur messen, sondern auch den Ort von Temperaturanomalien genau lokalisieren. Basierend auf OTDR-Technologie, Die Echozeit des Streusignals kann bestimmt werden, indem mithilfe einer Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung die entsprechende Faserposition des Streusignals gemessen wird. Wenn in einem bestimmten Teil des Transformators ein ungewöhnlicher Temperaturanstieg auftritt, Das verteilte faseroptische Temperaturmesssystem kann den Ort der anormalen Temperatur genau angeben, Dies hilft, die Fehlerstelle schnell zu lokalisieren und rechtzeitig Maßnahmen zur Wartung oder Einstellung zu ergreifen. Zum Beispiel, wenn Fehler wie Windungskurzschlüsse in Transformatorwicklungen auftreten, wodurch örtlich hohe Temperaturen entstehen, Verteilte optische Fasern können schnell den genauen Ort des Fehlers ermitteln, Dadurch wird die Zeit für die Fehlerdiagnose erheblich verkürzt.

(2) Passen Sie sich an mehrere Umgebungen an

Anti-elektromagnetische Interferenz
Der Verteiltes faseroptisches Temperaturmesssystem weist eine hohe Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen in Transformatorumgebungen auf. Beim Betrieb von Transformatoren, Es gibt ein starkes elektromagnetisches Feld, und verteilte optische Fasern nutzen optische Signale zur Temperaturmessung und -übertragung, ohne gegenseitige elektromagnetische Störungen mit Stromkabeln zu erzeugen. Dies ermöglicht einen stabilen und präzisen Betrieb in Transformatorumgebungen mit hoher Spannung und starken elektromagnetischen Störungen. Verteilte optische Fasern können die Temperatur sowohl in Umspannwerken als auch in Industrieumgebungen effektiv überwachen, unbeeinflusst von elektromagnetischen Feldern.
Geeignet für Gefahrenbereiche
Das verteilte faseroptische Temperaturmesssystem eignet sich auch für explosionsgefährdete Bereiche wie brennbare und explosionsgefährdete Bereiche. Aufgrund der Verwendung optischer Signalübertragung und des Fehlens gefährlicher Faktoren wie elektrischer Funken, Die Temperaturüberwachung kann in Umgebungen mit brennbaren Substanzen, wie z. B. in Öltransformatoren, sicher durchgeführt werden. Darüber hinaus, Verteilte optische Fasern weisen Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit auf, die sich an die mögliche chemische Korrosionsumgebung rund um Transformatoren anpassen kann. Zum Beispiel, in einigen Chemieunternehmen, Verteilte optische Fasern können über einen langen Zeitraum stabil arbeiten, um die Temperaturüberwachungsanforderungen von Transformatoren sicherzustellen.

(3) Vorteile der Messleistung

Hohe Präzision und hohe Auflösung
Das verteilte faseroptische Temperaturmesssystem verfügt über eine hohe Messgenauigkeit und Temperaturauflösung. Seine typische Temperaturauflösung erreicht 0.5 ℃, Temperaturgenauigkeit ist 1 ℃, und die räumliche Auflösung kann bis zu 0,5 m erreichen. Diese hochpräzise und hochauflösende Funktion ermöglicht die genaue Erkennung kleiner Temperaturänderungen im Inneren des Transformators. Zum Beispiel, während des normalen Betriebs eines Transformators, obwohl die Gesamttemperatur relativ stabil ist, Es kann zu geringfügigen lokalen Temperaturschwankungen kommen. Verteilte optische Fasern können diese Schwankungen genau messen und potenzielle Sicherheitsrisiken umgehend erkennen.
schnelle Antwort
Die Reaktionsgeschwindigkeit dieses Systems ist sehr schnell, mit einer minimalen Messzeit von 3 Sekunden pro Messung. Diese Funktion ermöglicht es verteilten optischen Fasern, Änderungen der Innentemperatur von Transformatoren zeitnah zu erfassen. Wenn im Transformator ein plötzlicher Fehler auftritt, was zu einem starken Temperaturanstieg führt, Das verteilte faseroptische Temperaturmesssystem kann schnell reagieren, Erhalten Sie in kurzer Zeit Informationen über Temperaturänderungen, und ein Alarmsignal ausgeben. Diese schnelle Reaktionsfähigkeit trägt dazu bei, die Sicherheit von Transformatoren zu verbessern und die Möglichkeit von Unfällen durch hohe Temperaturen zu verringern.

(4) Systemflexibilität und -kompatibilität

Flexible Alarmeinstellungen
Das verteilte faseroptische Temperaturmesssystem zeichnet sich durch große Flexibilität aus. Es können verschiedene Temperaturalarmwerte auf jeder Ebene eingestellt werden, und verfügt über mehrere Alarmmethoden für die Differenztemperatur. Die Alarmparameter können je nach Kundenwunsch in verschiedenen Zonen eingestellt werden. Zum Beispiel, Je nach tatsächlichem Temperatursicherheitsbereich in verschiedenen Betriebsphasen oder verschiedenen Teilen des Transformators können unterschiedliche Alarmwerte eingestellt werden. Für wichtige Teile wie Wicklungen, Es können relativ niedrige Alarmtemperaturwerte eingestellt werden, während für Teile wie Transformatorgehäuse, Es können relativ hohe Alarmtemperaturwerte eingestellt werden, Dadurch kann der Temperaturzustand des Transformators genauer überwacht und gemeldet werden.
Gute Kompatibilität
Der Host des verteilten faseroptischen Temperaturmesssystems ist ein offenes Kommunikationsprotokoll, das eine Kommunikationsschnittstelle für die Verbindung mit der Workstation bereitstellt. Es kann über RS232 mit anderen Steuergeräten wie PCs und Brandmeldeanlagen verbunden werden, RS485, eingebaute Relais, RJ45, oder andere Industrieprotokolle für Ton- und Lichtalarme, mit präziser und vollständiger Signalausgabe. Diese Kompatibilität ermöglicht eine einfache Integration des verteilten faseroptischen Temperaturmesssystems in bestehende Transformatorüberwachungssysteme, Zusammenarbeit mit anderen Geräten, um den sicheren Betrieb von Transformatoren zu gewährleisten.

4、 Vorteile von Faser-Bragg-Gitter für die Temperaturüberwachung von Transformatoren

(1) Gute lineare Beziehung und Messgenauigkeit

Die lineare Beziehung zwischen Reflexionswellenlänge und Temperatur
Faser-Bragg-Gitter (FBG) ist eine lichtempfindliche Komponente aus optischen Fasern, die nur bestimmte Wellenlängen reflektiert. Die reflektierte Wellenlänge weist einen hervorragenden linearen Zusammenhang mit der Temperatur auf. Der Bestimmungskoeffizient der linearen Anpassung zwischen der Reflexionswellenlänge des Faser-Bragg-Gitters und der Temperatur ist relativ hoch, Dies ermöglicht eine genaue Berechnung des Temperaturänderungswerts durch Messung der Änderung der Reflexionswellenlänge des Faser-Bragg-Gitters. Bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren, Dieser lineare Zusammenhang kann die Genauigkeit der Temperaturmessung verbessern. Zum Beispiel, wenn sich die Temperatur der Transformatorwicklung ändert, Faser-Bragg-Gitter können den Temperaturanstieg oder -abfall basierend auf der Änderung der reflektierten Wellenlänge genau widerspiegeln, Bereitstellung zuverlässiger Datenunterstützung für die Temperaturüberwachung von Transformatoren.
Präzise Messung, angepasst an raue Umgebungen
Faser-Bragg-Gitter-Sensoren eignen sich für die Langzeitüberwachung in rauen Umgebungen. Im Transformator, Die Umgebung ist komplex und es gibt Faktoren wie Hochspannung und starke elektromagnetische Felder. Jedoch, aufgrund seiner optischen Eigenschaften, Faser-Bragg-Gitter-Sensoren werden nicht durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt und können die Temperatur genau messen. Und beim Betrieb von Transformatoren, Sie können durch verschiedene Faktoren wie Vibrationen und Temperaturschwankungen beeinflusst werden. Faser-Bragg-Gitter-Sensoren können in solch rauen Umgebungen eine stabile Leistung aufrechterhalten und Temperaturänderungen kontinuierlich und genau überwachen.

(2) Wiederverwendbarkeit und Reihenschaltung mehrerer Sensoren

Wiederverwendbare Funktionen
Faser-Bragg-Gitter-Sensoren haben den Vorteil, dass sie wiederverwendbar sind. Faser-Bragg-Gitter-Sensoren mit unterschiedlichen Wellenlängen können an verschiedenen Positionen der optischen Faser eingraviert werden, und jeder Sensor wird mit der reflektierten Wellenlänge des Lichts codiert, wenn das Faser-Bragg-Gitter eingraviert wird. Dies bedeutet, dass mehrere Faser-Bragg-Gitter-Sensoren auf einer einzigen optischen Faser integriert werden können, und durch Wellenlängenmultiplex-Technologie, bis zu 20 Faser-Bragg-Gitter-Sensoren können auf einer einzigen optischen Faser in Reihe geschaltet werden. Bei der Temperaturüberwachung von Transformatoren, Durch diese Wiederverwendbarkeit kann eine Temperaturüberwachung mehrerer Teile des Transformators erreicht werden. Zum Beispiel, Faser-Bragg-Gitter-Sensoren können an unterschiedlichen Positionen der Oberspannungswicklung und der Niederspannungswicklung des Transformators installiert werden. Diese Sensoren können über eine einzige optische Faser verbunden werden, um Temperaturinformationen von mehreren Positionen zu erhalten, Reduzierung des Einsatzes von Glasfasern und der Systemkomplexität.
Effiziente Sensorvernetzung
Basierend auf der Wiederverwendbarkeit von Faser-Bragg-Gittern, Es können effiziente Sensornetzwerktopologien aufgebaut werden. Zur zentralen Verwaltung und Datenerfassung sind mehrere Glasfaser-Bragg-Gitter-Sensoren über ein einziges Glasfaserkabel in Reihe geschaltet. Im Vergleich zu anderen Temperaturmessmethoden, Dieser Netzwerkansatz ist prägnanter und effizienter. Im Transformatorüberwachungssystem, Faser-Bragg-Gitter-Sensoren können je nach Struktur und Temperaturüberwachungsanforderungen des Transformators flexibel angeordnet werden, und ein geeignetes Sensornetzwerk kann aufgebaut werden, um eine umfassende und effiziente Überwachung der Innentemperatur des Transformators zu erreichen.

(3) Vorteile der Sensorleistung

Klein und leicht
Faser-Bragg-Gitter-Sensoren zeichnen sich durch geringe Größe und geringes Gewicht aus. Dadurch wird sichergestellt, dass die Struktur des Transformators beim Einbau im Inneren nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Zum Beispiel, im engen Raum der Transformatorwicklungen, Faser-Bragg-Gitter-Sensoren können einfach installiert werden, ohne die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Wicklungen zu verändern. Kleine und leichte Sensoren lassen sich außerdem problemlos in den Herstellungsprozess des Transformators integrieren, Dies ermöglicht eine bessere Integration in den Transformator und ermöglicht eine langfristige und stabile Überwachung der Transformatortemperatur.
Langzeitstabilität
Faser-Bragg-Gitter-Sensoren weisen eine gute Stabilität im Langzeitbetrieb auf. Aufgrund seines lichtbasierten Sensorprinzips, Es wird nicht durch externe elektromagnetische Störungen beeinträchtigt, chemische Korrosion, und andere Faktoren, und kann während des gesamten Betriebslebenszyklus des Transformators kontinuierlich und stabil arbeiten. Im Langzeittemperaturüberwachungsprozess, Es wird keine Leistungseinbuße geben, Messfehlererhöhung oder andere Probleme, eine zuverlässige Garantie für die Temperaturüberwachung von Transformatoren.

(4) Kompatibilität und Sicherheit

Kompatibilität mit Transformatoröl
Faser-Bragg-Gitter-Sensoren sind gut mit Transformatoröl verträglich. Nach entsprechender experimenteller Auswertung, gemäß GB/T16927.1-19 “Hochspannungsprüftechniken Teil 1 Allgemeine Testanforderungen”, Die Öltestergebnisse der Ölprobe vor und nach dem Test wurden qualifiziert, nachdem sie einer Öltemperatur von 100 °C ausgesetzt wurden 105 °C für 168 Std., und es gab kein Rissphänomen im Faser-Bragg-Gitter-Sensor und verwandten Materialien. In praktischen Anwendungen, Dies bedeutet, dass Faser-Bragg-Gitter-Sensoren sicher in Öltransformatoren installiert werden können, und hat aufgrund des langfristigen Kontakts mit dem Transformatoröl keinen Einfluss auf die Leistung des Transformatoröls, Ihre Leistung wird auch nicht durch die Wechselwirkung mit Transformatorenöl beeinträchtigt, Gewährleistung des normalen Betriebs von Transformatoren.
Durchschlagsfestigkeit und Kriechverhalten
Faser-Bragg-Gitter-Sensoren weisen eine gute Durchschlagsfestigkeit und Kriechstromleistung auf. Es wurde strengen Testbewertungen unterzogen, beispielsweise einem 1575-kV-Blitzimpuls, 1525kV-Betriebsimpuls, 400kV-Netzfrequenzspannungsfestigkeit, und DC10-20kV 5-minütiger DC-Widerstandstest, und hat die oben genannten Tests erfolgreich bestanden. Diese Funktion ermöglicht den sicheren und zuverlässigen Betrieb von Faser-Bragg-Gitter-Sensoren in Hochspannungstransformatorumgebungen, ohne Durchschlag oder Kriechstrom aufgrund von Hochspannung, Verbesserung der Sicherheit von Temperaturüberwachungssystemen für Transformatoren.

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