熒光光纖測溫法

• 原理 ：利用熒光材料的溫度依賴性來測量溫度。當(dāng)光源發(fā)出的光脈沖通過光纖傳輸?shù)脚c繞組接觸的溫度傳感器時(shí)，會(huì)激發(fā)傳感器中的熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。熒光的衰減時(shí)間、強(qiáng)度或波長等特性隨溫度變化而變化，通過檢測這些變化來確定溫度值。例如，熒光余輝的衰變時(shí)間常數(shù)是溫度的單值函數(shù)，溫度越高，時(shí)間常數(shù)越小，測得時(shí)間常數(shù)的值，就可以求出溫度。
• 傳感器安裝 ：將熒光光纖傳感器直接埋設(shè)在變壓器繞組中或安裝在繞組表面的關(guān)鍵位置，如繞組的熱點(diǎn)區(qū)域等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)繞組溫度的直接測量。
• 系統(tǒng)組成與數(shù)據(jù)處理 ：通常由光纖測溫傳感器、溫度數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、光信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)等組成。光纖傳感器將檢測到的溫度信息轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)預(yù)處理后，由數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測、顯示和報(bào)警等功能。

光纖布里淵散射測溫法

• 原理 ：基于光纖中的布里淵散射效應(yīng)。當(dāng)光脈沖在光纖中傳播時(shí)，會(huì)與光纖介質(zhì)中的聲子相互作用，產(chǎn)生布里淵散射光，其頻率偏移與光纖所在位置的溫度和應(yīng)變有關(guān)。通過檢測布里淵散射光的頻率偏移變化，可計(jì)算出光纖沿線各點(diǎn)的溫度信息。
• 監(jiān)測方式 ：將光纖沿著變壓器繞組或其他需要監(jiān)測的部位進(jìn)行分布式的鋪設(shè)，利用布里淵時(shí)域反射技術(shù)或布里淵光時(shí)域分析技術(shù)等，對(duì)光纖全線的溫度進(jìn)行連續(xù)測量，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變壓器內(nèi)部溫度場的分布式監(jiān)測，定位熱點(diǎn)位置以及監(jiān)測溫度變化趨勢。

光纖布拉格光柵測溫法

• 原理 ：光纖布拉格光柵是一種刻寫在光纖芯內(nèi)的周期性結(jié)構(gòu)，它會(huì)對(duì)特定波長的光產(chǎn)生反射，而反射光的波長與光纖的溫度和應(yīng)變等因素密切相關(guān)。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，光纖布拉格光柵的周期和有效折射率會(huì)改變，從而使反射光的波長發(fā)生偏移，通過測量反射光波長的偏移量來確定溫度值。
• 應(yīng)用方式 ：把光纖布拉格光柵傳感器安裝在變壓器的繞組、鐵芯、油箱等部位，將其與光纖相連并接入測溫儀器。測溫儀器根據(jù)反射光波長的偏移量計(jì)算出各測溫點(diǎn)的溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器不同部位溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

光纖測溫系統(tǒng)與監(jiān)控平臺(tái)的集成

• 數(shù)據(jù)傳輸與通信 ：光纖測溫系統(tǒng)通常配備有多種通信接口，如 RS-485、RS-232、以太網(wǎng)等，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至變壓器監(jiān)控系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心等平臺(tái)。例如，IF-C 變壓器熒光光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)帶有 RS-485 數(shù)據(jù)輸出和模擬輸出，能方便地與監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或其他數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)連接。
• 監(jiān)控與報(bào)警功能 ：在監(jiān)控平臺(tái)中，工作人員可以實(shí)時(shí)查看變壓器各部位的溫度數(shù)據(jù)、溫度變化曲線等信息，以便及時(shí)了解變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，系統(tǒng)可設(shè)置溫度報(bào)警閾值，當(dāng)溫度超過設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒運(yùn)維人員采取相應(yīng)措施，防止變壓器因過熱而損壞，保障變壓器的安全運(yùn)行。