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大型变压器在运行时, 绕组温度分布是不均匀的。通过传统的热模拟法测量的技术,运行绕组的温升过程与模拟不尽相同,误差较大,法国电网已停用该测温装置。在顶层油温处于正常水平的情况下,绕组的热点温度可能已发生局部过热。绕组过热一方面会造成该处油的分解并产生气泡, 另一方面还会造成该处局部绝缘累积性的老化(多次重复过热),终将导致绝缘击穿而损坏变压器。因此从设备安全的角度考虑,绕组热点温度的有效监测意义重大。
变压器绝缘运行寿命一般认为应遵循六度法则:年平均温度为98℃时具有正常寿命,当超过或达不到98℃时,每上升或降低6℃,则变压器寿命降低一半或延长一倍,如图所示。从资产管理的角度考虑,绕组热点温度的有效监测将保证资产在正确的工况条件下使用,而不影响变压器的寿命。
因为绕组热点温度是变压器负载的主要限定因素,应尽力准确测出。标准中提出“由于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,因此同时用多个传感器”。
在变压器热点温度直接测量技术上,主要采用光纤测温技术。光纤为SiO2材料,具有非常优异的绝缘特性,敏感组件测量和信号的传输均由光来完成,由于没有电信号的引入,使得光纤传感技术在变压器热点温度监测上成为可能。
目前使用光纤传感技术测量变压器热点温度主要有三种测量技术:荧光式测量,半导体式测量和光纤光栅测量。采用光纤荧光吸收式测温技术和光纤半导体吸收式测量技术[6]的的绕组测温技术,受制于1根光纤只能接1个传感器的技术特点,难以实现多点的监测。光纤光栅式测量技术则可实现多点测温。
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