對(duì)變壓器進(jìn)行多點(diǎn)溫度測(cè)量
變壓器的壽命很大程度上取決于工作溫度。這里的決定性因素是與溫度有關(guān)的絕緣材料的老化。對(duì)變壓器溫度的監(jiān)測(cè),且得到不受電磁場(chǎng)影響的可靠測(cè)量數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的。
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變壓器的溫度與壽命
變壓器的壽命很大程度上取決于工作溫度。這里的決定性因素是與溫度有關(guān)的絕緣材料的老化。業(yè)界將其定義為“壽命消耗”。該壽命消耗隨溫度呈指數(shù)增長(zhǎng)。在 86°C 下運(yùn)行 10 小時(shí)的消耗與 110°C 下運(yùn)行 1 小時(shí)的消耗差不多。
均勻溫度分布中的熱負(fù)荷對(duì)所有部件都是一樣的;然而,如果存在溫度熱點(diǎn),即使只有部分部件受到影響,它們也會(huì)對(duì)變壓器的老化和故障產(chǎn)生重大影響。一旦變壓器被制造出來(lái),就無(wú)法從外部檢測(cè)到此類(lèi)熱點(diǎn)。為了檢測(cè)這些熱點(diǎn),必須要對(duì)許多點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè),希望傳感器可以恰好安裝在這樣一個(gè)未來(lái)熱點(diǎn)上。最好是有一個(gè)系統(tǒng),能夠自動(dòng)檢測(cè)這些熱點(diǎn),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣?dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
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系統(tǒng)構(gòu)想
我們的想法是,開(kāi)發(fā)一種測(cè)量系統(tǒng),位于變壓器內(nèi)部并監(jiān)控整個(gè)繞組區(qū)域。該系統(tǒng)可以指示出溫度升高發(fā)生在哪個(gè)點(diǎn)以及溫度升高的范圍有多大。考慮到由于存在強(qiáng)電流和強(qiáng)磁場(chǎng),所有電氣傳感器都不能提供最可靠的數(shù)據(jù),這一點(diǎn)尤為重要。
還有一個(gè)附加作用是,變壓器內(nèi)部的溫度可以在生產(chǎn)階段進(jìn)行測(cè)量,從而可以控制干燥過(guò)程的溫度。這種控制可以顯著降低能源成本。
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解決方案
只有虹科光纖測(cè)量系統(tǒng)才能提供不受電磁場(chǎng)影響的可靠測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量原理基于拉曼效應(yīng),僅使用一根光纖。這根光纖在變壓器生產(chǎn)過(guò)程中被安裝,并纏繞在繞組上。其長(zhǎng)度可以達(dá)到250米。
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測(cè)量原理
激光將短光脈沖注入光纖。該光脈沖的單個(gè)光子從玻璃纖維的每個(gè)分子中散射回來(lái)。如果沿光纖的溫度升高,則反向散射光子的波長(zhǎng)會(huì)略微偏移。這個(gè)偏移與溫差成正比。該效應(yīng)以其發(fā)現(xiàn)者、物理學(xué)家拉曼的名字命名,拉曼于 1930 年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
除了波長(zhǎng)偏移之外,還測(cè)量了從脈沖發(fā)射到檢測(cè)到反向散射光子之間的時(shí)間。通過(guò)這種方式,可以準(zhǔn)確地確定光子與溫度相關(guān)的反向散射的位置?,F(xiàn)在我們確切地知道沿光纖的每個(gè)位置的溫度。
沿光纖的溫度行為
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關(guān)鍵參數(shù)
信號(hào)輸出 | 關(guān)于 MIC-Multitemp - 軟件 |
E-2000 PC RL>50dB | |
校準(zhǔn) | 客戶(hù)端 |
防護(hù)等級(jí) | IP55 |
光纖類(lèi)型 | 多模,梯度指數(shù) (62.5/125 μm) |
光連接器 | E-2000 PC型 |
光脈沖寬 | 1ns |
測(cè)量范圍 | 250m |
距離單位 | 米、英尺、時(shí)間 (ns) |
采樣分辨率 | 20mm (180ps) |
絕對(duì)空間分辨率 | 100mm(10-90% 步長(zhǎng)) |
最大絕對(duì)空間分辨率 | 50mm |
絕對(duì)溫度精度 | ± 1.5°C |
溫度范圍校準(zhǔn) | -50°C….+200°C |
溫度范圍 最低.最高 | -200°C ….+800°C(可使用特殊光纖) |
標(biāo)稱(chēng)重復(fù)精度 | ± 0.6°C |
數(shù)據(jù)格式 | Excel、.csv、圖表、.xml |
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總結(jié)
基于拉曼效應(yīng)的HK-MR660光纖多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng),位于變壓器內(nèi)部監(jiān)控整個(gè)繞組區(qū)域,在生產(chǎn)階段即可進(jìn)行測(cè)量,因?yàn)槭羌?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/4854/" target="_blank">光學(xué)無(wú)源設(shè)計(jì),可提供不受電磁場(chǎng)影響的可靠測(cè)量數(shù)據(jù),顯著降低能源成本。
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變壓器
+關(guān)注
關(guān)注
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