基于光纖光柵傳感的變壓器繞組溫度檢測系統
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2．1 傳感器部分
該模塊主要將光纖光柵溫度傳感器粘貼在繞組上來(lái)測量變壓器繞組的溫度。一般變壓器的繞組溫度的最高點(diǎn)位于繞組中上部，但在這個(gè)位置進(jìn)行測量很不方便，因此一般采用繞組的上表面溫度作為變壓器繞組溫度的最高點(diǎn)。由于變壓器的繞組靜止，在其上表面，局部有較大的測量平面，可以將光纖光柵溫度傳感器粘貼于繞組表面進(jìn)行測量，傳感器通過(guò)光導纖維導出，這樣既可以避免損壞變壓器，還可以直接感知變壓器繞組的溫度變化，提高測量的精度。
2．2 調制解調部分
該部分主要由BaySpec解調模塊+增值擴展模塊、ASE光源+環(huán)形器、MEMS光開(kāi)關(guān)等部分組成，全光譜的光照和處理反射回來(lái)的光信號，將數據分析校準轉化是這部分的主要任務(wù)。系統解調模塊采用北京摩爾朗通科技有限公司代理美國B(niǎo)aySpec公司的Wave Capture型FBG波長(cháng)解調模塊。BaySpec低速模塊具有光譜和峰值兩種數據模式。BaySpec FBGA增值擴展模塊通過(guò)并口擴展訪(fǎng)問(wèn)BaySpec低速波長(cháng)解調模塊得到DPR AM
中的數據，通過(guò)簡(jiǎn)單的RS 232或RS 485接口將數據送入用戶(hù)PC。
3 軟件設計
系統軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境為VS 2010，軟件系統主要功能如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159392.htm
PC機接收到下位機傳上來(lái)的實(shí)時(shí)數據后，首先要根據溫度與波長(cháng)的對應公式計算出實(shí)時(shí)的溫度值，并將此數值存入數據庫，以便于歷史數據的查詢(xún)。軟件系統繪制了實(shí)時(shí)的溫度曲線(xiàn)，方便觀(guān)察者直觀(guān)的觀(guān)看溫度的變化趨勢，另外，在高溫報警模塊利用差分方程對歷史數據進(jìn)行了趨勢擬合，能夠得出預警值，有效的預防溫度過(guò)高引起的相關(guān)事故。
4 實(shí)驗結果與分析
測試中采用恒溫液體槽和國際二等水銀溫度計來(lái)進(jìn)行對比，其中國際二等水銀溫度計每年通過(guò)國家測量?jì)x器中心校正一次，恒溫液體槽槽內為標準變壓器油，精度可達到±0．02℃，恒溫槽可進(jìn)行各溫度段的調節，其實(shí)驗裝置如圖4所示。
根據標定的系數，模擬現場(chǎng)的溫度，最高溫度升至130℃，得到實(shí)驗結果如表1所示。
由表1可以看出，光纖光柵測溫系統所測得的溫度更加準確，更加接近物體的真實(shí)溫，可見(jiàn)光纖光柵測溫系統在溫度的精準度上完全符合變壓器繞組測溫的要求。
5 結語(yǔ)
基于光纖光柵傳感器的溫度在線(xiàn)監測系統是為測量變壓器繞組溫度而設計的。由于變壓器的運行環(huán)境和使用溫度不同，所以對變壓器冷卻系統溫度值的確定要在考慮安全運行的同時(shí)，盡量做好節能降耗。實(shí)時(shí)監測變壓器的油溫非常重要。系統采用光纖光柵傳感器作為溫度的測量單元，絕緣、耐溫，靈敏度高，系統工作穩定、功耗低，對變壓器繞組測溫具有良好的應用前景。
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