變壓器繞組熱點(diǎn)溫度分布的研究

   大型變壓器在運(yùn)行時(shí), 繞組溫度分布是不均勻的。通過(guò)傳統(tǒng)的熱模擬法測(cè)量的技術(shù)，運(yùn)行繞組的溫升過(guò)程與模擬不盡相同，誤差較大，法國(guó)電網(wǎng)已停用該測(cè)溫裝置。在頂層油溫處于正常水平的情況下，繞組的熱點(diǎn)溫度可能已發(fā)生局部過(guò)熱。繞組過(guò)熱一方面會(huì)造成該處油的分解并產(chǎn)生氣泡, 另一方面還會(huì)造成該處局部絕緣累積性的老化(多次重復(fù)過(guò)熱)，終將導(dǎo)致絕緣擊穿而損壞變壓器。因此從設(shè)備安全的角度考慮，繞組熱點(diǎn)溫度的有效監(jiān)測(cè)意義重大。

   變壓器絕緣運(yùn)行壽命一般認(rèn)為應(yīng)遵循六度法則：年平均溫度為98℃時(shí)具有正常壽命，當(dāng)超過(guò)或達(dá)不到98℃時(shí),每上升或降低6℃,則變壓器壽命降低一半或延長(zhǎng)一倍，如圖所示。從資產(chǎn)管理的角度考慮，繞組熱點(diǎn)溫度的有效監(jiān)測(cè)將保證資產(chǎn)在正確的工況條件下使用，而不影響變壓器的壽命。

   因?yàn)槔@組熱點(diǎn)溫度是變壓器負(fù)載的主要限定因素，應(yīng)盡力準(zhǔn)確測(cè)出。標(biāo)準(zhǔn)中提出“由于熱點(diǎn)的位置很難預(yù)先準(zhǔn)確確定，加之油流的隨意變化，各不同位置的溫度也會(huì)隨之變化，因此同時(shí)用多個(gè)傳感器”。

   在變壓器熱點(diǎn)溫度直接測(cè)量技術(shù)上，主要采用光纖測(cè)溫技術(shù)。光纖為SiO2材料，具有非常優(yōu)異的絕緣特性，敏感組件測(cè)量和信號(hào)的傳輸均由光來(lái)完成，由于沒(méi)有電信號(hào)的引入，使得光纖傳感技術(shù)在變壓器熱點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)上成為可能。

   目前使用光纖傳感技術(shù)測(cè)量變壓器熱點(diǎn)溫度主要有三種測(cè)量技術(shù)：熒光式測(cè)量，半導(dǎo)體式測(cè)量和光纖光柵測(cè)量。采用光纖熒光吸收式測(cè)溫技術(shù)和光纖半導(dǎo)體吸收式測(cè)量技術(shù)[6]的的繞組測(cè)溫技術(shù)，受制于1根光纖只能接1個(gè)傳感器的技術(shù)特點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的監(jiān)測(cè)。光纖光柵式測(cè)量技術(shù)則可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。

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