变压器的使用寿命在很大程度上取决于工作温度。这里的决定性因素是与温度相关的绝缘材料的老化。监测变压器温度,获得不受电磁场影响的可靠测量数据非常重要。
变压器的温度和使用寿命
变压器的使用寿命在很大程度上取决于工作温度。这里的决定性因素是与温度相关的绝缘材料的老化。该行业将其定义为寿命消耗。寿命消耗量随温度而增加。 86°C 下运行 10 小时消耗和 110°C 下运行 1 几乎每小时消耗。
均匀温度分布中的热负荷与所有部件相同;然而,如果有温度热点,即使只有部分部件受到影响,也会对变压器的老化和故障产生重大影响。这种热点一旦制造出来,就无法从外部检测到。为了检测这些热点,我们必须不断监测许多点,希望传感器能安装在这样一个未来的热点上。最好有一个能自动检测这些热点并将数据传输到自动监控系统的系统。
.系统构想
我们的想法是开发一个位于变压器内部并监控整个绕组区域的测量系统。该系统可以指示温度升高的点和温度升高的范围。考虑到强电流和强磁场,所有电气传感器都不能提供最可靠的数据,这一点尤为重要。
另一个附加功能是可以在生产阶段测量变压器内部的温度,从而控制干燥过程中的温度。这种控制可以显著降低能源成本。
.解决方案
只有虹科光纤测量系统才能提供不受电磁场影响的可靠测量数据。测量原理是基于拉曼效应,只使用一种光纤。该光纤安装在变压器生产过程中,并缠绕在绕组上。长度可达250米。
.测量原理
激光将短光脉冲注入光纤。光脉冲的单个光子从玻璃纤维的每个分子中散射回来。如果光纤温度升高,反向散射光子的波长会略有偏移。这种偏移与温差成正比。这种效应是以发现者和物理学家拉曼的名字命名的 1930 年度诺贝尔奖。
除波长偏移外,还测量了从脉冲发射到检测到反向散射光子的时间。这样,光子与温度相关的反向散射的位置就可以准确地确定。现在我们确切地知道光纤的每个位置的温度。
沿光纤的温度行为
.关键参数
信号输出 |
关于 MIC-Multitemp - 软件 |
硬件接口 |
USB |
光纤连接器 |
E-2000 PC RL>50dB |
校准 |
客户端 |
防护等级 |
IP55 |
光纤类型 |
多模,梯度指数 (62.5/125 μm) |
光连接器 |
E-2000 PC型 |
光脉冲宽 |
1ns |
测量范围 |
250m |
距离单位 |
米,英尺,时间 (ns) |
采样分辨率 |
20mm (180ps) |
绝对空间分辨率 |
100mm(10-90% 步长) |
最大绝对空间分辨率 |
50mm |
绝对温度精度 |
± 1.5°C |
温度范围校准 |
-50°C…. 200°C |
温度范围 最低.最高 |
-200°C …. 800°C(可使用特殊光纤) |
标称重复精度 |
± 0.6°C |
数据格式 |
Excel、.csv、图表、.xml |
.总结
基于拉曼效应HK-MR660光纤多点温度测量系统位于变压器内监测的整个绕组区域,可在生产阶段进行测量。由于它是纯光学无源设计,可以提供不受电磁场影响的可靠测量数据,显著降低能源成本。