[发明专利]一种多参量感知的变压器光纤传感器安装布置方法

说明书

本发明公开一种多参量感知的变压器光纤传感器的安装布置方法，本方法包括绕组测温光纤传感器、绕组压靴动态压力光纤传感器、振动光纤传感器、局部放电光纤传感器的安装布置方法。绕组测温光纤传感器包括单点式测温光纤和准分布式光纤光栅串，单点式测温光纤埋设于线饼之间的垫块中，用于测量绕组的热点温度，分布式光纤光栅串埋设在绕组外撑条中，用于测量绕组的温度场强分布。本发明为实现变压器状态全面感知、内部温度、压力、振动、局部放电多参量在线实时监测提供解决方案。

技术领域

本发明涉及变压器监测技术领域，特别是涉及一种多参量感知的变压器光纤传感器安装布置方法。

背景技术

电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，维护其正常运行是整个系统可靠供电的基本保证。近年来，随着变压器容量逐步增大、电压等级不断提高，变压器的故障率和修复时间也在不断增加。影响变压器可靠运行的内部故障主要包括绝缘故障、过热故障和机械故障等。绝缘性能下降或绝缘劣化会引发局部放电。过热故障通常表现为变压器内部局部过热、温度升高，严重时会引起绝缘材料分解产生气体。机械故障往往指铁心振动异常导致夹件松动或者绕组受冲击后产生变形。这些故障可能导致变压器无法正常运行，因此必须对变压器内部绝缘、机械、过热等状态进行监测。

传统的以预防为主的定期停电检修不能实现变压器状态的实时连续监测，过度检修还会导致设备的损坏，缩短设备使用寿命。此外，现有的在线监测技术大多为温度或者局部放电等单一参量的监测，然而随着智慧变电站建设方案需求的提出，以及泛在电力物联网建设中设备状态全面感知技术要求的提出，单一参量的监测已不能满足变电设备的运行可靠性需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多参量感知的变压器光纤传感器安装布置方法，为实现变压器状态全面感知、内部温度、压力、振动、局部放电多参量在线实时监测提供解决方案。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多参量感知的变压器光纤传感器安装布置方法，包括绕组测温光纤传感器、绕组压靴动态压力光纤传感器、振动光纤传感器、局部放电光纤传感器的安装布置；

绕组测温光纤传感器包括单点式测温光纤和准分布式光纤光栅串，单点式测温光纤埋设于线饼之间的垫块中，用于测量绕组的热点温度，同一个绕组内埋设1-2个单点式测温光纤，变压器B相中埋设的单点式光纤数量为A相或C相的两倍；

分布式光纤光栅串埋设在绕组外撑条中，用于测量绕组的温度场强分布，光纤光栅串的分布贯穿绕组的轴向高度，光纤光栅串所含测温点在绕组外撑条内均匀分布，同一个绕组内埋设1-2个光纤光栅串，变压器B相中埋设的光纤光栅串数量为A相或C相的两倍；

绕组压靴动态压力光纤传感器布置在变压器上夹件压服支板下的压靴垫块内或/和变压器下夹件压服支板上的压靴垫块内，绕组压靴动态压力光纤传感器同时布置上夹件和下夹件的压靴垫块内时，同一相绕组上部和下部的绕组压靴动态压力光纤传感器位置相对应，绕组压靴动态压力光纤传感器在高低压侧对称布置；

一台变压器采用一组或一组以上的振动光纤传感器，每组包括3个分别监测x轴、y轴、z轴三个方向上的振动信号的振动光纤传感器，每组振动光纤传感器布置在变压器上夹件或者下夹件表面靠近贯通盘的位置，避免布置在变压器铁心顶部和底部；

局部放电光纤传感器布置在变压器内部器身上，分别布置在套管引线接头处、引线支架中和分接开关处，分别用于检测引线、绕组和分接开关的局放信号，三相高压引线夹持导线夹中至少布置各1个局部放电光纤传感器，三相高压引线夹持导线夹中的局部放电光纤传感器位于同一高度并且在夹持导线夹300-600mm范围内、不同高度上布置1-2个局放传感器，引线支架中至少布置3个局部放电光纤传感器，其中至少1个局部放电光纤传感器的高度位置与其他局部放电光纤传感器错开，分接开关处至少布置1个局部放电光纤传感器。