CN111735554A - 一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统及方法 - Google Patents

一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统及方法 Download PDF

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CN111735554A CN202010808005.2A CN202010808005A CN111735554A CN 111735554 A CN111735554 A CN 111735554A CN 202010808005 A CN202010808005 A CN 202010808005A CN 111735554 A CN111735554 A CN 111735554A
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杨红权
刘彦琴
刘鑫
曾晓维
胡祥胜
谭智馨
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Abstract

本发明公开了一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统及方法,该系统包括若干光纤感温探头、光纤传感器、分布式光纤测温装置,每个所述光纤感温探头均设置在油浸式电力变压器油箱中,且对准油面;每个所述光纤感温探头均通过对应的所述光纤传感器连接所述分布式光纤测温装置,所述分布式光纤测温装置连接后台监控主机;其中,光纤感温探头与光纤传感器一一对应。本发明使用光纤感温探头探测变压器内部油面温度,通过光纤传感器传输到分布式光纤测温装置,分布式光纤测温装置将光信号转化为电信号,并进行相应计算处理后通过以太网接口将数据直接上传监控后台,免去中间变送环节,操作方便,且测量精度高。

Description

一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统及方法
技术领域
本发明涉及高压电力设备监测技术领域,具体涉及一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统及方法。
背景技术
目前油浸式电力变压器普遍采用的油面温度监测方式为:将探温头浸入变压器油面下,油面温度的改变令连接着探温头的毛细管内的液体压力发生改变,经过杠杆转化成足够力矩来转动温度表盘的指针,从而达到温度显示和推动接点动作的功能。同时温度表计内再通过模拟输出模块,使电测量信号与指针同步变动,信号通过电缆经过温度变送进入测控装置,再由测控装置上送到后台监控机,形成一套完整的测温回路,如图1。而目前国内外均采用绕组温度计通过热模拟实验的方法间接测量油浸式变压器的绕组温度。如图2所示,热模拟实验是将电流互感器5输出的二次电流Ip经匹配器6调整后,输出与负荷成正比的加热电流Is,流经绕组温度计中嵌装的加热元件7,所产生的热量使感温介质出现附加膨胀,从而使弹性元件产生附加位移,带动指针转动来指示绕组温度。
然而现有的油浸式电力变压器传统测温系统存在以下弊端:
(1)维护困难
目前市面上所有的变压器指针温控仪,都采用感温探头、毛细管、表头的一体化设计,当任意元件损坏时,都需要整只更换温控仪,而由于安全距离的限制,只能在停电的状态下才能拆除探头、更换温控仪,增大供电服务压力,同时缺陷处理周期长,影响变压器状态监控,是行业内普遍面临的难题。
(2)油面温度测量精度低
目前变压器指针式温控仪的测量精度通常在2.5℃左右,接点动作精度在2℃左右,测量回路串联变送器和测控装置,再加上环境温度影响,导致本体与远方的示值误差达到5℃,严重影响了主变运行状态的准确监控,尤其在迎峰度夏、迎峰度冬的高峰负荷期间,不能及时进行负荷调控和主变降温,影响电网安全。
(3)绕组温度测量精度低
目前变压器绕组温控仪采用的是热模拟的方式测量绕组温度,通过加热电流加热温包,推动指针转动,间接测量绕组温度,实际受匹配电阻氧化、环境温度影响,热模拟的精度非常差,绕组温度往往失去意义。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统及方法,目的是提供一种检修维护方便、测温准确可靠的变压器测温系统。
本发明通过下述技术方案实现:
一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,包括若干光纤感温探头、光纤传感器、分布式光纤测温装置,每个所述光纤感温探头均设置在油浸式电力变压器油箱中,且对准油面;每个所述光纤感温探头均通过对应的所述光纤传感器连接所述分布式光纤测温装置,所述分布式光纤测温装置连接后台监控主机;其中,光纤感温探头与光纤传感器一一对应,或者一个所述光纤感温探头也可配备多根备用光纤传感器;
所述光纤感温探头,用于探测所述油浸式电力变压器内部油面温度,并把探测到的油面温度通过对应的光纤传感器传输到所述分布式光纤测温装置;
所述分布式光纤测温装置,用于将各个所述光纤传感器传输的光信号对应转化为模拟量电信号,进而把模拟量电信号转化为数字信号,并进行计算分析和显示,及通过以太网接口将数据直接上传至所述后台监控主机;
所述后台监控主机,用于接收所述分布式光纤测温装置的传送来的监控数据,实现对所述油浸式电力变压器温度的实时监控。
本发明使用光纤感温探头探测变压器内部油面温度,通过光纤传感器传输到分布式光纤测温装置,分布式光纤测温装置将光信号转化为电信号,并进行相应计算处理后通过以太网接口将数据直接上传监控后台,免去中间变送环节,操作方便,且测量精度高。本发明采用模块化的设计,维护方便;光纤传感器、分布式光纤测温装置通过光口连接,可随时拆接。一个光纤感温探头配备多根备用光纤传感器,当光纤传感器故障或损耗过大时,可立即更换备用光纤;当测温装置发生故障时,可立即拆除更换,不再需要停电检修,提高电网供电可靠性和监控准确性。
进一步地,所述分布式光纤测温装置包括若干光电转换模块、第一隔离模块、第二隔离模块、模数转换模块、CPU模块、通讯接口模块、显示模块,每个所述光电转换模块连接对应的光纤传感器,每个所述光电转换模块经过第一隔离模块后连接各自对应的模数转换模块,各个模数转换模块连接CPU模块,CPU模块连接通讯接口模块,通讯接口模块双向连接所述后台监控主机;所述第二隔离模块接入主变CT二次电流信号,所述第二隔离模块通过对应的模数转换模块后连接CPU模块;
每个所述光电转换模块接收其对应连接的光纤传感器的光纤感温信号,把光信号转换为模拟量电信号,该信号通过第一隔离模块传输至模数转换模块,转换后的数字信号传输至CPU模块,CPU模块根据接收到的数据进行计算,得出油面温度当前值,由温度显示模块进行油面温度显示;同时CPU模块根据接收到的主变参数及主变CT二次电流,自动计算出实时绕组温度,由显示模块进行绕组温度值的显示;另外,CPU模块将温度数据通过以太网通讯接口模块传输至变电站的后台监控主机,在所述后台监控主机的解析下进行温度值的显示。
进一步地,所述分布式光纤测温装置还包括继电器输出模块,所述继电器输出模块连接CPU模块;
CPU模块将当前油面温度、绕组温度与设定阈值进行比较,超过启动值则通过所述继电器输出模块输出接点信号,启动风机油泵,发送风机全停延时跳闸、温高报警、温高跳闸信号。
进一步地,所述显示模块包括若干油温显示模块和绕温显示模块,所述油温显示模块用于显示对应的光纤感温探头在油浸式电力变压器油箱中探测位置的温度经CPU模块计算后的温度值;
所述绕温显示模块用于显示根据CPU模块接收到的主变参数及主变CT二次电流而计算出的实时绕组温度。
进一步地,还包括电源模块,所述电源模块用于为装置各模块供电。
进一步地,所述分布式光纤测温装置通过以太网连接到所述后台监控主机。
另一方面,本发明还提供了一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温方法,该方法应用于所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,该方法包括:
S1:每个所述光电转换模块接收其对应连接的光纤传感器的光纤感温信号,把光信号转换为模拟量电信号,各模拟量电信号通过第一隔离模块传输至模数转换模块进行模数转化,转换后的数字信号传输至CPU模块;
同时,主变参数及主变CT二次电流通过另一隔离模块后传输至其对应的模数转换模块进行模数转化,转换后的数字信号传输至CPU模块;
S2:根据步骤S1,CPU模块根据接收到的数据进行计算,得出油面温度当前值,由温度显示模块进行油面温度显示;
S3:根据步骤S1,CPU模块根据接收到的主变参数及主变CT二次电流,自动计算出实时绕组温度,由显示模块进行绕组温度值的显示;
S4:根据步骤S2、S3,CPU模块将温度数据通过以太网通讯接口模块传输至变电站的后台监控主机,在所述后台监控主机的解析下进行温度值的显示。
进一步地,还包括:
CPU模块将当前油面温度、绕组温度与设定阈值进行比较,超过启动值则通过所述继电器输出模块输出接点信号,启动风机油泵,发送风机全停延时跳闸、温高报警、温高跳闸信号。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明使用光纤感温探头探测变压器内部油面温度,通过光纤传感器传输到分布式光纤测温装置,分布式光纤测温装置将光信号转化为电信号,并进行相应计算处理后通过以太网接口将数据直接上传监控后台,免去中间变送环节,省去了温度变送器等中间部件,操作方便,且测量精度高。
2、本发明采用模块化的设计,维护方便,光纤传感器、分布式光纤测温装置通过光口连接,可随时拆接;一个光纤感温探头配备多根备用光纤传感器,当光纤传感器故障或损耗过大时,可立即更换备用光纤;当测温装置发生故障时,可立即拆除更换,不再需要停电检修,提高电网供电可靠性和监控准确性。
3、本发明油面温度测量更加准确,采用光纤探头直接测温,不受外界环境温度的影响,同时减少了中间变送环节,测量精度可达0.5℃。
4、本发明绕组温度测量更加准确,本发明不采用热模拟的方式测量绕组温度,而是预先存储变压器“负荷——温升”曲线,控制器根据当前负荷查询温升值,直接叠加在油面温度数据上,绕组温度测量更加准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为现有技术的油浸式电力变压器传统测温系统结构示意图。
图2为现有技术的采用绕组温度计通过热模拟实验的方法间接测量油浸式变压器的绕组温度结构图。
图3为本发明一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统结构示意图。
图4为本发明分布式光纤测温装置结构框图。
图5为本发明变压器“负荷——温升”曲线图。
图6为本发明系统及方法涉及的控制逻辑流程图。
附图标记及对应的零部件名称:
1-光纤感温探头,2-光纤传感器,3-分布式光纤测温装置,30-光电转换模块,300-第一光电转换模块,301-第二光电转换模块,302-第三光电转换模块,31-第一隔离模块,32-模数转换模块,320-第一模数转换模块,321-第二模数转换模块,322-第三模数转换模块,323-第四模数转换模块,33-CPU模块,34-通讯接口模块,35-显示模块,350-第一油温显示模块,351-第二油温显示模块,352-绕温显示模块,36-继电器输出模块,37-电源模块,38-第二隔离模块,4-后台监控主机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的示图都是为了说明的目的,并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例
如图1至图5所示,本发明一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,包括若干光纤感温探头1、光纤传感器2、分布式光纤测温装置3,每个所述光纤感温探头1均设置在油浸式电力变压器油箱中,且对准油面;每个所述光纤感温探头1均通过对应的所述光纤传感器2连接所述分布式光纤测温装置3,所述分布式光纤测温装置3连接后台监控主机4;其中,光纤感温探头1与光纤传感器2一一对应。
所述光纤感温探头1,用于探测所述油浸式电力变压器内部油面温度,并把探测到的油面温度通过对应的光纤传感器2传输到所述分布式光纤测温装置3;
所述分布式光纤测温装置3,用于将各个所述光纤传感器2传输的光信号对应转化为模拟量电信号,进而把模拟量电信号转化为数字信号,并进行计算分析和显示,及通过以太网接口将数据直接上传至所述后台监控主机4;
所述后台监控主机4,用于接收所述分布式光纤测温装置3的传送来的监控数据,实现对所述油浸式电力变压器温度的实时监控。
作为进一步优选方案,所述分布式光纤测温装置3包括若干光电转换模块30、第一隔离模块31、第二隔离模块38、模数转换模块32、CPU模块33、通讯接口模块34、显示模块35,每个所述光电转换模块30连接对应的光纤传感器2,每个所述光电转换模块30经过第一隔离模块31后连接各自对应的模数转换模块32,各个模数转换模块32连接CPU模块33,CPU模块33连接通讯接口模块34,通讯接口模块34双向连接所述后台监控主机4;所述第二隔离模块38接入主变CT二次电流信号,所述第二隔离模块38通过对应的模数转换模块32后连接CPU模块33;
每个所述光电转换模块30接收其对应连接的光纤传感器2的光纤感温信号,把光信号转换为模拟量电信号,该信号通过第一隔离模块31传输至模数转换模块32,转换后的数字信号传输至CPU模块33,CPU模块33根据接收到的数据进行计算,得出油面温度当前值,由温度显示模块35进行油面温度显示;同时CPU模块33根据接收到的主变参数及主变CT二次电流,自动计算出实时绕组温度,由显示模块35进行绕组温度值的显示;另外,CPU模块33将温度数据通过以太网通讯接口模块34传输至变电站的后台监控主机4,在所述后台监控主机4的解析下进行温度值的显示。
作为进一步优选方案,所述分布式光纤测温装置3还包括继电器输出模块36,所述继电器输出模块36连接CPU模块33;
CPU模块33将当前油面温度、绕组温度与设定阈值进行比较,超过启动值则通过所述继电器输出模块36输出接点信号,启动风机油泵,发送风机全停延时跳闸、温高报警、温高跳闸信号。
作为进一步优选方案,所述显示模块35包括若干油温显示模块和绕温显示模块,所述油温显示模块用于显示对应的光纤感温探头1在油浸式电力变压器油箱中探测位置的温度经CPU模块33计算后的温度值;
所述绕温显示模块用于显示根据CPU模块33接收到的主变参数及主变CT二次电流而计算出的实时绕组温度。
作为进一步优选方案,还包括电源模块37,所述电源模块37用于为装置各模块供电。
作为进一步优选方案,所述分布式光纤测温装置3通过以太网连接到所述后台监控主机4。
作为进一步优选方案,一个所述光纤感温探头1也可配备多根备用光纤传感器2。
实施时:如图3、图4所示,220kV某变电站,1号主变容量180MVA,主变套管CT变比800/5,该主变采用分布式光纤测温系统,将以上主变参数输入分布式光纤测温装置3中,具体地:每个所述光电转换模块30接收其对应连接的光纤传感器2的光纤感温信号(第一光电转换模块300接收从第一个光纤感温探头的光纤信号a并把光信号转换为模拟量电信号,第二光电转换模块301接收第一个光纤感温探头的光纤信号b并把光信号转换为模拟量电信号,第三光电转换模块302接收第一个光纤感温探头的光纤信号c并把光信号转换为模拟量电信号,各个模拟量电信号通过第一隔离模块31传输至对应的第一模数转换模块320、第二模数转换模块321、第三模数转换模块322进行模数转换,转换后的数字信号传输至CPU模块33,CPU模块33根据接收到的数据进行计算,得出油面温度当前值,由温度显示模块35进行油面温度显示;同时CPU模块33根据接收到的主变参数及主变CT二次电流(主变CT二次电流经过第二隔离模块38后进入第四模数转换模块323进行模数转换),自动计算出实时绕组温度,由显示模块35进行绕组温度值的显示;另外,CPU模块33将温度数据通过以太网通讯接口模块34传输至变电站的后台监控主机4,在所述后台监控主机4的解析下进行温度值的显示。
通过三个光纤感温探头1分别从该主变三个预留测温用油靴中测量主变油面温度,分别为油温1:45.54℃,油温2:45.50℃和油温3:45.51℃,其中油温3用于计算该主变绕组温度。分布式光纤测温装置根据接收到的主变容量、电压等级、CT变比等参数信息,计算得到
Figure BDA0002629876960000071
再根据变压器厂家温度定值,额定负荷下对应铜油温差K=20℃,将其Ip和K设定给分布式光纤测温装置,装置自动设定“负荷——温升”曲线。系统实时采集CT二次电流2A,自动查询预设的“负荷——温升”曲线,如图5,所得此时主变绕组温度附加温升值为9.8℃,计算绕组温度=油面温度+绕组温度附加温升,即该主变绕组温度显示为:45.51+9.8=55.31℃。
该分布式光纤测温装置预设了85℃油温高报警启动阈值、95℃油温高跳闸启动阈值、105℃绕温高报警启动阈值,当该主变实时测量到的油温1和油温2高于85℃时发出油温高报警信号,当超过95℃时发出油温高跳闸接点和信号,当绕温高于105℃时发出绕温高报警信号。表1为温升℃比油温高出的温度表:
表1温升℃比油温高出的温度表
Figure BDA0002629876960000072
由此可知,本发明不同于传统测温系统的测温工作原理(传统测温系统利用热胀冷缩的原理,将探温头浸入在变压器油面下,油面温度的改变令连接着探温头的毛细管内的液体压力发生改变,经过杠杆转化成足够力矩来转动温度表盘的指针,从而达到温度显示和推动接点动作的功能),本发明使用光纤感温探头探测变压器内部油面温度,通过光纤传感器传输到分布式光纤测温装置,分布式光纤测温装置将光信号转化为电信号,并进行相应计算处理后通过以太网接口将数据直接上传监控后台,免去中间变送环节,省去了温度变送器等中间部件,操作方便,且测量精度高。与现行的油浸式电力变压器传统测温系统测温方式比较:(1)本发明采用模块化的设计,维护方便,光纤传感器、分布式光纤测温装置通过光口连接,可随时拆接;一个光纤感温探头配备多根备用光纤传感器,当光纤传感器故障或损耗过大时,可立即更换备用光纤;当测温装置发生故障时,可立即拆除更换,不再需要停电检修,提高电网供电可靠性和监控准确性。(2)本发明油面温度测量更加准确,采用光纤探头直接测温,不受外界环境温度的影响,同时减少了中间变送环节,测量精度可达0.5℃。(3)绕组温度测量更加准确,本发明不采用热模拟的方式测量绕组温度,而是预先存储变压器“负荷——温升”曲线,控制器根据当前负荷查询温升值,直接叠加在油面温度数据上,绕组温度测量更加准确。
实施例2
如图1至图6所示,本实施例与实施例1的区别在于,本实施例提供了一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温方法,该方法应用于实施例1的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,该方法包括:
S1:每个所述光电转换模块30接收其对应连接的光纤传感器2的光纤感温信号,把光信号转换为模拟量电信号,各模拟量电信号通过第一隔离模块31传输至模数转换模块32进行模数转化,转换后的数字信号传输至CPU模块33;
同时,主变参数及主变CT二次电流通过另一隔离模块后传输至其对应的模数转换模块进行模数转化,转换后的数字信号传输至CPU模块33;
S2:根据步骤S1,CPU模块33根据接收到的数据进行计算,得出油面温度当前值,由温度显示模块35进行油面温度显示;
S3:根据步骤S1,CPU模块33根据接收到的主变参数及主变CT二次电流,自动计算出实时绕组温度,由显示模块35进行绕组温度值的显示;
S4:根据步骤S2、S3,CPU模块33将温度数据通过以太网通讯接口模块34传输至变电站的后台监控主机4,在所述后台监控主机4的解析下进行温度值的显示。
作为进一步地优选方案,该方法还包括:
CPU模块33将当前油面温度、绕组温度与设定阈值进行比较,超过启动值则通过所述继电器输出模块36输出接点信号,启动风机油泵,发送风机全停延时跳闸、温高报警、温高跳闸信号。
根据实施例1中系统流程图如图6所示,软件工作流程:首先系统进行初始化,初始化完成后系统判断有无按键输入新的主变参数,若参数重新输入,系统重新完成初始化;若没有按键输入,系统将保持之前主变参数运行,系统将接收温度数字化信号,一方面,系统根据接收到的数据计算后,得出油面温度当前值,由温度显示模块进行油面温度显示,同时根据系统接收到的主变参数及主变CT二次电流,自动计算出实时绕组温度,由显示模块进行绕组温度值的显示;另一方面,系统将温度数据通过以太网通讯接口模块传输至变电站后台监控主机,在后台监控主机的解析下进行温度值的显示。此外,系统将当前油面温度、绕组温度与设定阈值进行比较,超过启动值则通过继电器输出模块输出接点信号,启动风机油泵,发送风机全停延时跳闸、温高报警、温高跳闸等信号。
与现行的油浸式电力变压器传统测温系统测温方式比较,本发明优势在于:(1)本发明采用模块化的设计,维护方便,光纤传感器、分布式光纤测温装置通过光口连接,可随时拆接;一个光纤感温探头配备多根备用光纤传感器,当光纤传感器故障或损耗过大时,可立即更换备用光纤;当测温装置发生故障时,可立即拆除更换,不再需要停电检修,提高电网供电可靠性和监控准确性。(2)本发明油面温度测量更加准确,采用光纤探头直接测温,不受外界环境温度的影响,同时减少了中间变送环节,测量精度可达0.5℃。(3)绕组温度测量更加准确,本发明不采用热模拟的方式测量绕组温度,而是预先存储变压器“负荷——温升”曲线,控制器根据当前负荷查询温升值,直接叠加在油面温度数据上,绕组温度测量更加准确。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,包括若干光纤感温探头(1)、光纤传感器(2)、分布式光纤测温装置(3),每个所述光纤感温探头(1)均设置在油浸式电力变压器油箱中,且对准油面;每个所述光纤感温探头(1)均通过对应的所述光纤传感器(2)连接所述分布式光纤测温装置(3),所述分布式光纤测温装置(3)连接后台监控主机(4);
所述光纤感温探头(1),用于探测所述油浸式电力变压器内部油面温度,并把探测到的油面温度通过对应的光纤传感器(2)传输到所述分布式光纤测温装置(3);
所述分布式光纤测温装置(3),用于将各个所述光纤传感器(2)传输的光信号对应转化为模拟量电信号,进而把模拟量电信号转化为数字信号,并进行计算分析和显示,及通过以太网接口将数据直接上传至所述后台监控主机(4);
所述后台监控主机(4),用于接收所述分布式光纤测温装置(3)的传送来的监控数据,实现对所述油浸式电力变压器温度的实时监控。
2.根据权利要求1所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,所述分布式光纤测温装置(3)包括若干光电转换模块(30)、第一隔离模块(31)、第二隔离模块(38)、模数转换模块(32)、CPU模块(33)、通讯接口模块(34)、显示模块(35),每个所述光电转换模块(30)连接对应的光纤传感器(2),每个所述光电转换模块(30)经过第一隔离模块(31)后连接各自对应的模数转换模块(32),各个模数转换模块(32)连接CPU模块(33),CPU模块(33)连接通讯接口模块(34),通讯接口模块(34)双向连接所述后台监控主机(4);所述第二隔离模块(38)接入主变CT二次电流信号,所述第二隔离模块(38)通过对应的模数转换模块(32)后连接CPU模块(33);
每个所述光电转换模块(30)接收其对应连接的光纤传感器(2)的光纤感温信号,把光信号转换为模拟量电信号,该信号通过第一隔离模块(31)传输至模数转换模块(32),转换后的数字信号传输至CPU模块(33),CPU模块(33)根据接收到的数据进行计算,得出油面温度当前值,由温度显示模块(35)进行油面温度显示;同时CPU模块(33)根据接收到的主变参数及主变CT二次电流,自动计算出实时绕组温度,由显示模块(35)进行绕组温度值的显示;另外,CPU模块(33)将温度数据通过以太网通讯接口模块(34)传输至变电站的后台监控主机(4),在所述后台监控主机(4)的解析下进行温度值的显示。
3.根据权利要求2所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,所述分布式光纤测温装置(3)还包括继电器输出模块(36),所述继电器输出模块(36)连接CPU模块(33);
CPU模块(33)将当前油面温度、绕组温度与设定阈值进行比较,超过启动值则通过所述继电器输出模块(36)输出接点信号,启动风机油泵,发送风机全停延时跳闸、温高报警、温高跳闸信号。
4.根据权利要求2所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,所述显示模块(35)包括若干油温显示模块和绕温显示模块,所述油温显示模块用于显示对应的光纤感温探头(1)在油浸式电力变压器油箱中探测位置的温度经CPU模块(33)计算后的温度值;
所述绕温显示模块用于显示根据CPU模块(33)接收到的主变参数及主变CT二次电流而计算出的实时绕组温度。
5.根据权利要求3所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,还包括电源模块(37),所述电源模块(37)用于为装置各模块供电。
6.根据权利要求1所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,一个所述光纤感温探头(1)配备一根光纤传感器(2)。
7.根据权利要求1所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,一个所述光纤感温探头(1)配备多根备用光纤传感器(2)。
8.根据权利要求1所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,其特征在于,所述分布式光纤测温装置(3)通过以太网连接到所述后台监控主机(4)。
9.一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温方法,其特征在于,该方法应用于如权利要求1至8中任意一项所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温系统,该方法包括:
S1:每个光电转换模块接收其对应连接的光纤传感器的光纤感温信号,把光信号转换为模拟量电信号,各模拟量电信号通过第一隔离模块传输至模数转换模块进行模数转化,转换后的数字信号传输至CPU模块;
同时,主变参数及主变CT二次电流通过另一隔离模块后传输至其对应的模数转换模块进行模数转化,转换后的数字信号传输至CPU模块;
S2:根据步骤S1,CPU模块根据接收到的数据进行计算,得出油面温度当前值,由温度显示模块进行油面温度显示;
S3:根据步骤S1,CPU模块根据接收到的主变参数及主变CT二次电流,自动计算出实时绕组温度,由显示模块进行绕组温度值的显示;
S4:根据步骤S2、S3,CPU模块将温度数据通过以太网通讯接口模块传输至变电站的后台监控主机,在所述后台监控主机的解析下进行温度值的显示。
10.根据权利要求9所述的一种用于油浸式电力变压器的分布式光纤测温方法,其特征在于,还包括:
CPU模块将当前油面温度、绕组温度与设定阈值进行比较,超过启动值则通过继电器输出模块输出接点信号,启动风机油泵,发送风机全停延时跳闸、温高报警、温高跳闸信号。
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