[发明专利]基于分布式光纤传感的干式电抗器温度检测方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式光纤传感的干式电抗器温度检测方法，属于电力检测技术领域，其包括以下步骤：S1：在干式电抗器上布设分布式光纤传感器；S2：构建干式电抗器磁场‑电路耦合模型，获得干式电抗器在正常运行过程中温度分布情况和发热点分布情况；S3：构建干式电抗器与周围空气流体温度场数学模型，获得光纤测量温度与干式电抗器包封温度之间的误差，构建温度补偿算法；S4：所述分布式光纤传感器通过波分复用器与基于拉曼散射的电抗器温度检测系统连接，使用所述基于拉曼散射的电抗器温度检测系统采集、处理所述分布式光纤传感器的信号，并显示处理后的干式电抗器温度信息。本发明检测面广，能够对干式电抗器连续监测，且检测精度高。

技术领域

本发明涉及电力检测技术领域，具体是一种基于分布式光纤传感的干式电抗器温度检测方法。

背景技术

干式空心电抗器具有低损耗、低噪音、电抗值线性度好、设计寿命长、维护简单等优点，在电力系统中应用越来越广泛。该设备在系统中主要起限制合闸涌流、限制短路电流、补偿杂散容性电流、滤波等作用。

干式电抗器在运行过程中，往往会因为线圈导线含有杂质，或运行过程中包封的环氧树脂的无纬玻璃丝带的绝缘不好等原因，会使电抗器在运行过程中会产生局部温升过高、过热，最终导致电抗器的烧坏、报废，给国家和企业造成较大的损失。了解电抗器内部温度场的分布，对于电抗器的正常运行、故障预防等具有重大意义。

干式电抗器属于免维修类设备，而其受监测方法较少，主要有采用红外成像仪对干式电抗器定期跟踪测温、在干式电抗器下方安装温度在线监测仪、将温度传感器直接贴于干式电抗器包封壁上、光纤光栅测温等方法，但是存在着有效监测面较窄、监测过程不连续、测量精度不高、需外接工作电源、不能在空间范围内连续测温等缺点，其实际应用效果较不理想，不能及时发现电抗器发热点，从而电抗器烧毁现象时有发生。

公告号为CN 104266603 B的专利公开了一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置，由Bragg光纤光栅传感器(3)与光耦合器(4)连接，光耦合器(4)通过跳纤与光纤光栅解调仪(5)连接构成；光耦合器(4)由信号输入通道(9)，可编程逻辑控制器单元，信号输出通道(10)依序连接组成。该发明解决了干式空心电抗器频繁被烧毁的可能性，可以在线检测引拔棒表面的温度和应变量，反应出电抗器工作时的工况，进而合理地投切电抗器，具有安全、经济的优点。但是，该发明未对干式电抗器进行有限元仿真，盲目性高，不能保证检测准确度。

公布号为CN 103674293 A有专利文献公开了一种干式电抗器温度检测系统。该系统通过内置于干式电抗器内部的温度检测装置检测干式电抗器的温度，并将检测到的温度值通过数据传输装置发送至监控终端。当监控终端确定干式电抗器内部的温度超于了预设温度值时，输出报警信号。该系统可实时对干式电抗器的温度进行检测，从而可在干式电抗器发生火灾前，提前退出运行，将损失减小到最低。但是，该发明通过在电抗器内设置多个无线温度传感器进行检测，其不能精确检测电抗器的过热点位置。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种监测全面、精确度高的基于分布式光纤传感的干式电抗器温度检测方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于分布式光纤传感的干式电抗器温度检测方法，包括以下步骤：

S1：在干式电抗器上布设分布式光纤传感器；

S2：构建干式电抗器磁场-电路耦合模型，获得干式电抗器在正常运行过程中温度分布情况和发热点分布情况；

S3：构建干式电抗器与周围空气流体温度场数学模型，获得光纤测量温度与干式电抗器包封温度之间的误差，构建温度补偿算法；

S4：所述分布式光纤传感器通过波分复用器与基于拉曼散射的电抗器温度检测系统连接，使用所述基于拉曼散射的电抗器温度检测系统采集、处理所述分布式光纤传感器的信号，并显示处理后的干式电抗器温度信息。