[发明专利]一种基于分布式光纤的变压器绕组参量检测方法

说明书

本发明公开一种基于分布式光纤的变压器绕组参量检测方法。所述方法首先通过测量绕组尺寸计算得到每匝绕组上应缠绕的光纤圈数，按照所述光纤圈数在绕组上每匝导线最外侧一圈导线上绕制光纤，绕制完成后的光纤使用环氧树脂进行固定。通过在变压器内部的连续式绕组上绕制分布式光纤，采用分布式光纤来检测变压器绕组的变形、温度等参量信息，可以实现对所需传感量的精确、可靠测量。同时本发明采用的光纤绕制方式保证了使用光纤较为经济、对绕组绝缘水平影响最小，进一步提高了定位精度；本发明还采用环氧树脂固封光纤，提高了固封后绕组的抗干扰性能，共同保证了变压器绕组参量检测的准确性、可靠性和经济性。

技术领域

本发明涉及变压器绕组参量检测技术领域，特别是涉及一种基于分布式光纤的变压器绕组参量检测方法。

背景技术

目前，对于变压器绕组各参量的检测，如对变形情况、温度等参量的检测，由于变压器绕组处于油箱内部，无法直接观察和测量，所以一般采用间接方法进行检测。绕组变形检测方法有低压脉冲法、短路阻抗法、频率响应法以及超声波法、振动法等，但这些方法均存在着无法精确定位、易受外界干扰等问题。绕组热点温度检测有顶层油温推算法、热路模型与有限元仿真法，而这些方法精度较低，定位精度较低。这些问题制约了变压器负载水平和运行效率的进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于分布式光纤的变压器绕组参量检测方法，以解决现有变压器绕组各参量检测方法定位精度低、易受外界干扰的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于分布式光纤的变压器绕组参量检测方法，所述检测方法包括：

获取变压器绕组参数和光纤参数；所述变压器绕组参数包括变压器绕组的导线宽面宽度和绕组半径；所述光纤参数包括光纤直径和空间分辨率；

根据所述变压器绕组参数和所述光纤参数确定每饼绕组上绕制的光纤圈数；

获取所述变压器绕组上导线的缠绕方式；所述导线的缠绕方式包括在绕组外径侧换位和在绕组内经侧换位；

根据所述光纤圈数和所述缠绕方式在所述变压器绕组表面绕制光纤，形成绕制光纤后的变压器绕组；

采用环氧树脂对所述绕制光纤后的变压器绕组表面绕制的光纤进行固封，形成固封后变压器绕组；

采用所述固封后变压器绕组表面绕制的光纤进行变压器绕组参量检测。

可选的，所述根据所述变压器绕组参数和所述光纤参数确定每饼绕组上绕制的光纤圈数，具体包括：

根据所述变压器绕组参数和所述光纤参数，采用公式确定每饼绕组上绕制的光纤圈数n；其中D表示所述绕组半径；σ表示所述空间分辨率；r表示所述光纤直径；l表示所述导线宽面宽度；k为预设值。

可选的，所述根据所述光纤圈数和所述缠绕方式在所述变压器绕组表面绕制光纤，形成绕制光纤后的变压器绕组，具体包括：

当所述光纤圈数为一圈，且所述缠绕方式为在绕组外径侧换位时，先绕制第一饼绕组表面的光纤；当所述第一饼绕组表面的光纤绕制完成后，沿所述变压器绕组的导线换位处过渡到下一饼绕组继续绕制，直至所有绕组表面的光纤绕制完成，形成绕制光纤后的变压器绕组。

可选的，所述根据所述光纤圈数和所述缠绕方式在所述变压器绕组表面绕制光纤，形成绕制光纤后的变压器绕组，具体包括：

当所述光纤圈数为多圈，且所述缠绕方式为在绕组外径侧换位时，先绕制第一饼绕组表面的多圈光纤；其中所述第一饼绕组表面的第一圈光纤及中间圈光纤在导线换位处下降至当前饼绕组表面继续缠绕；所述第一饼绕组表面的末尾一圈光纤沿所述导线换位处过渡到下一饼绕组继续绕制，直至所有绕组表面的光纤绕制完成，形成绕制光纤后的变压器绕组。