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  • 油浸變壓器內部繞組熱點光纖溫度在線監測系統(TOTF)
    輪播圖-1
    輪播圖-2
    輪播圖-3
    輪播圖-4

    TOTF油浸式變壓器繞組熱點光纖在線監測系統是基于熒光測溫原理研發的一套測溫系統,可應用于油浸式變壓器繞組熱點、GIS設備內部熱點、氣體絕緣式高壓開關內部熱點溫度監測等。系統具有自診斷、測溫速度快、精準度高的特點;且熒光光纖傳感器工藝成熟,一致性較好;能夠在線監測各熱點溫度信息,并實時顯示在本地顯示系統及后臺數據終端。

          熒光物質在受到一定波長(受激譜)的光輻射后,電子吸收光子從低能級躍遷到激發態高能級。而從高能級返回到低能級的輻射躍遷中就會發出熒光。激勵停止后,受激發產生熒光的強度會隨時間慢慢減弱,通常是按指數方式衰減,熒光衰減曲線如下所示。當熒光強度從受激發后產生的光強減少到原來光強的1/e時,這個過程所經歷的時間就是熒光壽命。


    圖3

             研究證明,在不同的環境溫度下,熒光壽命也不同,熒光壽命與溫度的關系可用下式表示:

    圖片5

            式中,RE、RT、k、ΔE均為常數;T為絕對溫度。因此,測量熒光壽命的長短,就可以得知當前的環境溫度。

    熒光余輝的衰變時間常數是溫度的單值函數,通常溫度越高,時間常數越小。只要測得時間常數的值,就可以求出溫度。

            應用這種方法測溫的最大優點,就是被測目標溫度只取決于熒光材料的時間常數,而與系統的其他變量無關,例如激勵光源強度的變化、傳輸效率、耦合程度的變化等都不影響測量結果,較其它測溫法(熒光強度測溫等)原理上有明顯優勢,系統框架圖如下圖所示。

    圖4


    • 實時監測變壓器繞組“熱點”溫度

    • 實時監測變壓器運行狀態中溫度信息

       可評估變壓器運行狀態,增強系統可靠性。

       可及時有效控制負荷,優化變壓器負載運行配置。

    • 及時監測報警信息

    • 長期在線監測變壓器溫度變化趨勢

       高峰負荷運行時,可防止變壓器過熱而出現非計劃性、突發性的故障。

       可構建變壓器溫度變化趨勢檔案,實現事前管理和風險預測。

    • 提供動態、實時、安全、可靠的信息

    • 有效評估和優化變壓器的設計與制作工藝。

       可及時啟動冷卻系統,延長變壓器使用壽命。



    系統

    測溫范圍

    -40°C~260°C

    測溫精度

    ±1℃

    測溫分辨率

    0.1℃

    測溫通道數

    4-9通道

    響應時間

    ≤200ms

    溫度單位

    供電

    DC 24V

    溫度校準

    系統自校準、自診斷、全壽命期間保持在標準范圍內

    解析儀

    設備功耗

    <15W

    結構尺寸

    256*172*76mm

    通訊協議

    標準Modbus RTU/Modbus TCP/IP

    設備物理接口

    電源接口(DC 24V)

    RS 485接口

    LAN接口

    USB接口

    屏幕喚醒按鈕

    4-9個ST傳感器接口

    8+1繼電器接口

    4-9通道4~20mA模擬量接口

    設備重量

    < 5kg

    結構尺寸

    256*172*70mm

    電源輸入

    DC 24V

    傳感器

    光纖連接器類型

    ST(接受定制)

    最小彎曲半徑

    50mm

    長度要求

    1-8米

    光纜耐受溫度

    -40℃~260℃

    光纜直徑

    3.0mm

    探頭類型

    裸探頭+紙質固定座

    護套材質

    PTFE旋切管+帶開口內護套管

    化學性能

    抗化學腐蝕,可長期應用于變壓器油、煤油等

    電磁干擾

    完全免疫

    絕緣性能

    無導體結構


    • 數字溫度信號接入后臺

    • 延長變壓器使用壽命 

           設備具有多個模擬信號(4~20mA)及連續的數字信號接口(RS 485,LAN)以用來與外部通訊。

          光纖溫度傳感器(FS-08)可以實時測量繞組溫度。通過連接光纖溫度解調儀(FM-08)模擬量輸出模塊或RS 485輸出到變壓器冷卻控制設備,確保變壓器繞組溫度保持在安全值以下。

    • 在安全范圍內增加變壓器負載

    • 精確估算變壓器額定容量

          由于繞組溫度測量基于繞組內部相對準確,變壓器負載必須保守,以確保繞組溫度低于安全值。

          油浸變壓器繞組熱點光纖溫度在線監測系統可以允許額外負載,可以獲得額外的傳輸能量而不破壞設備。使用油浸變壓器繞組熱點光纖溫度在線監測系統精確測量繞組熱點溫度,使得運行條件下負載達到最大值。

    • 對變壓器設計做有效驗證


       額定負載下的熱點溫升是決定所有變壓器負載能力的必要參數。只有通過光纖技術直接測量熱點溫度才能真實地了解溫升。



    11變壓器安裝場景:

    11

    主要參數

    設備名稱

    配備方式

    數量

    備注

    熒光光纖溫度解調儀

    FM-08

    1

    標準通道數:4-8通道(可配置)

    熒光光纖溫度傳感器

    FS-06

    4~8

    標準長度:3、5、8米(特殊長度可定制)

    光纖貫通器轉接盤

    OP-08

    1

    標準通道數:4-8(可配置)含密封圈

    法蘭盤

    RF-01

    1


    轉接光纜

    EC-08

    4~8

    標準長度:3.、5、8米(特殊長度可定制)

    防護罩

    CB-02

    1


    防護箱

    PB-02

    1


    系統軟件

    Tmeas OTF

    1

    必配,預裝于FM-08系統中

    應用軟件

    Tmeas GW

    1

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