一种变压器光纤光栅测温系统的制作方法

本实用新型涉及变压器温度检测技术领域，更具体地说，涉及一种变压器光纤光栅测温系统。

背景技术：

变压器主要故障类型有热性故障与电性故障，其中热故障占总故障台数的63％，过热与高能放电故障占10％。其中，油浸变压器寿命主要取决于绝缘材料的寿命，而促使绝缘材料老化的决定性因素就是温度，因此变压器热点温度决定了变压器的使用寿命。

光纤光栅温度传感器由于具有无金属化封装工艺、抗电磁干扰、耐久性等优点而成为了变压器内部温度检测的优选传感器。但是现有的光纤光栅温度传感器预埋方式为在生产过程中将光纤光栅温度传感器固定在绕组导线凹槽内，光纤光栅温度传感器沿着绕组导线绕设的方向延伸，之后引到变压器箱盖的光纤接口板上。该预埋方式需要在绕组导线上开设凹槽，制作工艺复杂；光纤光栅温度传感器需要沿着绕组导线绕设方向延伸，测温点布设位置受到绕组导线限制，不便于将测温点均匀地布置到各个区域。

技术实现要素：

为克服现有技术中的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种制作简单便捷、光纤光栅温度传感器易于牢固固定、可实现变压器立体多点温度检测的变压器测温系统。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种变压器光纤光栅测温系统，其特征在于：包括绕组、绝缘纸、信号采集装置和线状的光纤光栅温度传感器；光纤光栅温度传感器呈波形设置在绝缘纸上形成测温绝缘纸；光纤光栅温度传感器的两端与信号采集装置连接；所述测温绝缘纸绕设在绕组层间，或者是测温绝缘纸分别绕设在绕组层间和绕组表面。

本实用新型测温系统，将光纤光栅温度传感器固定在绝缘纸上，制作简单、便捷，光纤光栅温度传感器易于牢固固定，可缩短生产时间和提高生产效率；绝缘纸可对光纤光栅温度传感器形成保护，而不需要再设置光纤保护罩；单条线状的光纤光栅温度传感器呈波形固定在绝缘纸上，可使光纤光栅温度传感器遍历绕组层间或绕组表面各个区域；通过采集光纤光栅温度传感器的测温数据获取绕组层间或者绕组层间和绕组表面的多点温度数据，从而实现变压器立体多点温度检测，为分析变压器各个区域温度和评估变压器运行状态提供数据支持。

优选地，所述光纤光栅温度传感器呈波形设置在绝缘纸上形成测温绝缘纸是指，光纤光栅温度传感器包括若干段纵向并排设置的光纤光栅单元；相邻光纤光栅单元之间，光纤光栅单元的上部通过向上凸出的弯位与一侧光纤光栅单元连接，光纤光栅单元的下部通过向下凸出的弯位与另一侧光纤光栅单元连接；相邻光纤光栅单元之间的间距L≥20mm；光纤光栅温度传感器设置在绝缘纸上形成测温绝缘纸。相邻光纤光栅单元之间的间距取值范围设定，可合理布设测温点间距，有利于使变压器温度检测变得更加简单和有效，简化测温数据处理。

优选地，所述光纤光栅温度传感器在测温绝缘纸上形成光纤光栅布设区域；所述测温绝缘纸绕设在绕组层间，或者是测温绝缘纸分别绕设在绕组层间和绕组表面是指，采用如下两种方案之一：

一、各个绕组层间分别绕设有测温绝缘纸，且光纤光栅布设区域完全覆盖相应绕组层间；

二、各个绕组层间和绕组表面分别绕设有测温绝缘纸；绕设在绕组层间的测温绝缘纸，光纤光栅布设区域完全覆盖相应绕组层间；绕设在绕组表面的测温绝缘纸，光纤光栅布设区域完全覆盖绕组表面。光纤光栅布设区域完全覆盖绕组层间或完全覆盖绕组表面，可使光纤光栅温度传感器的检测范围扩大到绕组层间和绕组表面各个区域，确保各个区域均可得到有效温度检测。

优选地，所述光纤光栅温度传感器的两端与信号采集装置连接是指：信号采集装置包括光纤接口板和解码器，光纤光栅温度传感器的两端分别与光纤接口板连接，光纤接口板通过传输光缆与解码器连接；所述解码器与外部上位机信号连接。

优选地，所述光纤接口板设置在变压器箱体内；解码器设置在变压器箱体外；变压器箱体设置带有通孔的法兰；所述传输光缆的一端设置在变压器箱体内与光纤接口板连接，另一端穿过所述通孔延伸至变压器箱体外与解码器连接；所述通孔带有密封件实现密封。该设计的好处是，光纤接口板和解码器位置合理，有利于提高变压器的安全性和可靠性。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型测温系统制作简单、便捷，光纤光栅温度传感器易于牢固固定，可缩短生产时间和提高生产效率；可实现变压器立体多点温度检测，为分析变压器各个区域温度和评估变压器运行状态提供数据支持；

2、本实用新型测温系统可合理布设测温点间距，有利于使变压器温度检测变得更加简单和有效，简化测温数据处理；光纤光栅温度传感器的检测范围可扩大到绕组层间和绕组表面各个区域，确保各个区域均可得到有效温度检测；

3、本实用新型测温系统中，光纤接口板和解码器位置合理，有利于提高变压器的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型测温系统中光纤光栅温度传感器与绝缘纸的安装示意图；

图2是本实用新型测温系统中测温绝缘纸的展开示意图；

其中，1为光纤光栅温度传感器、1.1为光纤光栅单元、1.2为向上凸出的弯位、1.3为向下凸出的弯位、1.4为测温点、2为绝缘纸。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例一种变压器光纤光栅测温系统，包括绕组、绝缘纸2、信号采集装置和线状的光纤光栅温度传感器1；光纤光栅温度传感器1呈波形设置在绝缘纸2上形成测温绝缘纸，如图1和图2所示；光纤光栅温度传感器1的两端与信号采集装置连接；测温绝缘纸绕设在绕组层间。光纤光栅温度传感器1上设有若干测温点1.4，图2中仅示出若干测温点1.4，大部分测温点并为示出，实质整个光纤光栅温度传感器1均布设有测温点。

为便于测温点布设，优选的方案是：光纤光栅温度传感器1包括若干段纵向并排设置的光纤光栅单元1.1；相邻光纤光栅单元1.1之间，光纤光栅单元1.1的上部通过向上凸出的弯位1.2与一侧光纤光栅单元1.1连接，光纤光栅单元1.1的下部通过向下凸出的弯位1.3与另一侧光纤光栅单元1.1连接。实际应用中，光纤光栅单元也可以是倾斜设置或弯曲设置而不是纵向设置。

本实用新型测温系统，将光纤光栅温度传感器1固定在绝缘纸2上，制作简单、便捷，光纤光栅温度传感器1易于牢固固定，可缩短生产时间和提高生产效率；绝缘纸2可对光纤光栅温度传感器1形成保护，而不需要再设置光纤保护罩；单条线状的光纤光栅温度传感器1呈波形固定在绝缘纸2上，可使光纤光栅温度传感器1遍历绕组层间或绕组表面各个区域；通过采集光纤光栅温度传感器1的测温数据获取绕组层间或者绕组层间和绕组表面的多点温度数据，从而实现变压器立体多点温度检测，为分析变压器各个区域温度和评估变压器运行状态提供数据支持。

相邻光纤光栅单元1.1之间的间距L≥20mm，相邻光纤光栅单元1.1之间的间距取值范围设定，可合理布设测温点间距，有利于使变压器温度检测变得更加简单和有效，简化测温数据处理。

光纤光栅温度传感器1在测温绝缘纸上形成光纤光栅布设区域；各个绕组层间分别绕设有测温绝缘纸，且光纤光栅布设区域完全覆盖相应绕组层间。光纤光栅布设区域完全覆盖绕组层间，可使光纤光栅温度传感器1的检测范围扩大到绕组层间各个区域，确保各个区域均可得到有效温度检测。

光纤光栅温度传感器1的两端与信号采集装置连接是指：信号采集装置包括光纤接口板和解码器，光纤光栅温度传感器1的两端分别与光纤接口板连接，光纤接口板通过传输光缆与解码器连接；所述解码器与外部上位机信号连接。解码器可采用现有解码器，可实现光纤光栅温度传感器数据读取即可。

光纤接口板设置在变压器箱体内；解码器设置在变压器箱体外；变压器箱体设置带有通孔的法兰；传输光缆的一端设置在变压器箱体内与光纤接口板连接，另一端穿过所述通孔延伸至变压器箱体外与解码器连接；通孔带有密封件实现密封。该设计的好处是，光纤接口板和解码器位置合理，有利于提高变压器的安全性和可靠性。

实施例二

本实施例一种变压器光纤光栅测温系统，与实施例一的区别在于：本实施例中，测温绝缘纸分别绕设在绕组层间和绕组表面。通过采集光纤光栅温度传感器的测温数据获取绕组层间或者绕组层间和绕组表面的多点温度数据。

优选的方案是：绕设在绕组层间的测温绝缘纸，光纤光栅布设区域完全覆盖相应绕组层间；绕设在绕组表面的测温绝缘纸，光纤光栅布设区域完全覆盖绕组表面。

本实施例的其余结构与实施例一相同。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。