变压器光纤测温探头的安装固定

实验研究

变压器光纤测温探头的安装固定

作者/郝春霞，保定天威新域科技发展有限公司

摘要：光纤探头直接、实时的测量变压器内部温度的技术已成为当前国际通行的测量方式，几十年来此项技术已日趋成熟。本文叙述了传 统变压器测温的特点和不足，介绍了变压器光纤测温的基本原理及优点，着重介绍了光纤测温探头的安装及固定方式。

关键词：光纤测温；变压器

引言

变压器是变电站重要设备之一。变压器运行时，其绕组

和铁芯的电能损耗都将转变为热能，温度的升高将直接加快

绝缘老化速度，为了有效地监测变压器温度，延长变压器

运行寿命，必须采用更先进更可靠的监测手段。研究表明，

传统的变压器测温方法，如压力式测温和铂电阻测温均存在

—定的局限，且变压器内部存在高电压及强电磁场，使得测

量及传输数据易受电磁干扰，从而影响数据的可靠性和准确 性。而光纤测温技术具有测量精确，耐油，耐压,抗电磁干扰，电绝缘，体积小，耐腐蚀等优点。目前，采用光纤传感器的 变压器绕组测温系统在国内外大型电力变压器上已经得到 了广泛的应用。

1.光纤测温方法简介

■ 1.1光纤测温原理

光纤测温探头是基于稀土荧光物质的材料特性实现的。当稀土荧光物质被特定波长光线照射后被激发，可产生可见 光谱即荧光。停止照射后荧光逐渐消失，逐渐消失的荧光称 为余晖。荧光余晖的衰变吋间常数是温度的单值函数，通常 温度越高，时间常数越小。只要测得时间常数的值，就可求 出温度值。这种测温原理的最大优点就是，被测目标温度只 取决于荧光材料的时间常数，与系统的其它变量无关，例如 光源强度的变化，传输速率等都不影响测量结果。

■ 1.2光纤测温系统简介

光纤测温系统，是在需要被测量部位如绕组，靠近导线 埋设光纤传感器，进行实时测温，并通过安装在变压器油箱 上的光纤贯通器，将温度信号引出至外部主机，然后通过 处理，在显示屏显示出温度值和有关系统参数，也可通过 RS485或网线将温度数据传输至后台客户端，实现变压器 热点温度的实时监控。

光纤测温系统可较真实准确的测量并显示变压器内部 测量点的热点温度，为变压器产品的负荷预测、寿命评估和 状态评估提供参考数据。光纤测温系统的优点是能够实吋、准确的监测变压器绕组、铁芯、绝缘和油面等任意点的温度，实时反映被监测对象的温度变化，通过合理控制，将大幅延 长变压器的使用寿命，提高变压器的输送能力。

28|电子制作2017年4月2.光纤测温探头的安装固定

光纤测温探头是基于荧光光纤传感技术，是光纤测温装 置的感温部件，特别适用于感知变压器绕组的热点温度，其 安装的是否合理可靠将直接影响测量数据的准确性。以下以 加拿大Neoptix公司制造的变压器T2型内部光纤的结构为 例，下文中将均以此光纤探头为例进行阐述。

图2最左端为探头的末端感应区域，操作需谨慎，以 免损坏。不能涂胶、弯曲及施加压力等，一旦断裂，则整根 光纤报废。光纤探头的传感区域位于探头端部（2~3mm)。用于监测绕组温度，应埋入在临近绕组最热点的位置，以便 更好地监测绕组温度。

探头安装位置，可埋在辐向垫块中，也可直接安装在导 线上。其中埋在辐向塾块中最为常用。以下内容，着重介绍 辐向垫块中的探头安装技术，绝缘垫块安装法。

探头端部临近绕组最热点处需要保护，末端埋入垫块中 是最好的保护探头的做法。一般将探头顶部插入垫块U形 槽中，并用皱纹纸将带探头的塾块安装固定在导线上。该垫 块U型槽可以保护探头，避免末端感应区受到外力的挤压。制作方法如图3所示。在垫块（3m m厚度最佳）上开槽，剪掉垫块一侧两个对称的耳片，以便垫块插入绕组。用符合 变压器要求的粘合剂（乳胶）或皱纹纸，将探头固定在适当 的位置。探头末端lc m处不得施压或涂抹胶水。

(下转第27页

)

实验研究

我们采用如图1所示的系统部署架构。无论是Desktop Studio还是vCenter，它们都集成在虚拟桌面系统内部，与虚拟桌面的数据中心形成一体，以此推测虚拟桌面的发展 趋势，将会在不久的将来，虚拟桌面的管理会发展成为一个单独的管理模块。

图2师生访问虚拟桌面管理平台的总体架构图

如上图2所示，师生在访问虚拟桌面管理平台的过程中 首先在虚拟桌面服务器形成虚拟桌面池、直接数控（DDC)、用户认证管理（License)等。

3.云计算对高校信息化建设产生的影响

基于云计算支持下的高校信息化教学资源管理系统具 有很强的开放性和安全性，是在目前计算机和网络技术不断 发展下更适合与高校教学管理资源相结合而产生新的信息化 的教学管理系统。对师生教学活动的开展有很好的帮助作用，还将教学资源充分进行整合，且不受教学活动时间和地点的 影响，确保教学管理资源通过云计算技术将大量教学管理资 源进行集中存储和管理，从而充分地提高教学资源质量的利 用和共享。这样既能降低教学管理系统建设成本，又能简化 今后教学系统的维护，从而优化了高校信息化教学资源管理。

参考文献

氺[1]袁小红.高校信息化教学资源利用有效性研究[」].中国电化 教育,2011⑶

氺[2]黎明.开放性计算机实验室教学管理系统设计与实现[D].华 南理工大学,2013.

氺[3]李刚健.基于虚拟化技术的云计算平台架构研究[J].吉林建 筑工程学院学报，2011

氺[4]曹军委.基于云计算的教学资源共享体系的研究与实现[D].

安徽理工大学,2012.

氺[5]陈巧，袁红等.基于云计算的区域高校教学资源共享[J].中国教育信息化，2011,53-54

氺阅董豪.基于J S P技术动态教学管理系统设计与实现[D].电子 科技大学,2012.

(上接第28页)

图3探头安装示意图

垫块制作完成后，可将垫块直接固定于绕组侧面与导线 相接触，也可以安装在匝间，将里块插入匝间夹缝里。如果 线圈已经卷制完成，使用楔形工具插进线饼中，拨开一定空 间，插入装有探头的垫块，替代预先埋好的垫块。如果在线圈绕制过程当中安装探头，则可直接使用加工过的带探头的 垫块。使用符合变压器标准的粘合剂，固定带有探头的垫块。

3.结束语

随着光纤测温技术的发展，专门针对电力变压器行业要 求的产品越来越多，此项技术已趋于成熟，在电力行业的应 用将越来越广泛。目前，一些国产产品也已得到普遍应用和 认可，此项测量技术将逐渐成为直接测量绕组热点温度的首 要手段。

参考文献

氺[1]陈军.光纤测温技术在变压器上的应用.变压器.2008 (01). *[2]张飞强.变压器光纤测温系统浅述.科技创新导报.2011 N0.19.

w w https://www.wendangku.net/doc/a817534697.html,丨

27

分布式光纤测温系统

分布式光纤温度监测系统 型号：CTM 4000 德国技术 激光器15年免维护 产 品 样 本 （2006版） 国内主要用户：北京电力公司杭州电力公司厦门电业局 宁波电力公司连云港核电站 北京兴迪仪器有限责任公司

目录 1 应用领域 2 测量原理 2.1 拉曼散射 2.2 测量原理 3 系统组成 4 系统整体性能和特点 5 系统技术规范 5.1 系统主要技术参数 5.2 控制器 OTS 5.2.1 主机 5.2.2 电气参数 5.2.3 光的连接器 5.3 感温光缆 5.3.1 外敷设式光缆 5.3.2 内嵌式光缆 6 多路光纤转换开关（可选件） 7 中文操作软件 CHARON_02 增强版 8 系统网络(可选件) 9 计算机和打印机 10 安装附件 11 国内电力行业用户典型应用举例

分布式光纤温度监测系统 型号：CTM 4000 目前，在很多场合下，温度已成为非常关键的因素，许多物理特性的变化都直接反映在温度的升降上，因此对温度的监测的意义越来越大。随着光纤应用技术的发展，基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统是目前世界上最先进、最有效的连续分布式温度监测系统。 CTM4000型分布式光纤温度监测系统，由北京兴迪仪器有限责任公司引进德国先进核心技术成套生产，并提供整套系统的安装，调试和售后服务。已得到国内用户的广泛认可。截止到2005年底，已经应用在北京电力公司220kV电缆，回路长9.7公里，杭州电力局12 根220KV电缆，厦门电业局10/110/220kV电缆，宁波电力局220 kV电缆，连云港核电站220KV电缆的温度监测上。同时向厦门电业局提供电缆载流量计算软件，实时提供电缆的负荷率和载流量预测。 在中国的高速公路隧道，过江隧道，办公大楼防火等领域也有50多套正在使用中。在全世界范围内共有约2500套系统投入使用。 1 应用领域 1) 电力电缆温度监测 电力电缆的在线实时温度监测，具有重大现实意义: 运行状态监测，有效监测电缆在不同负载下 的发热状态，积累历史数据； 载流量分析，可以保证在不超过电缆的允许 运行温度的情况下，最大地发挥电缆的传输 能力，降低运行成本； 老化监测，发现电缆上的局部过热点。及时采取降温措施，延缓电缆老化速度； 实时故障监测，发现电缆运行过程中的外力破坏； 电缆沟内火情监测与报警；

变压器光纤测温装置光纤测温点布置典型示例安装方法示例

附录 A （资料性附录） 变压器光纤测温装置测温点布置典型示例 A.1 概述 光纤温度传感器的安装位置和数量应以尽可能监测到绕组热点温度为目的，并同时对绕组温度分布、顶层油、底层油、铁芯和环境温度实施监测。因此传感器安装位置和数量宜按下述要求执行，也可根据用户具体需求进行安装。 A.2 传感器安装位置和数量要求 按制造方与用户协议，也可以采用不同的布置方式。但由于传感器和光纤均属于易碎器件，因此在确定数量时，要考虑到绕组在工厂制造和在不同运行情况下发生损坏的风险。 光纤温度传感器在110kV（66kV）~330kV（三相三柱式或三相五柱式）油浸变压器上的安装数量见表A.1，分别监测A、B、C三相高低压绕组、铁芯、油的温度。传感器在三相三柱式和三相五柱式变压器的建议安装位置见图A.1和图A.2中的方式。 表A.1 110kV（66kV）~330kV变压器传感器安装数量和监测位置要求

A.1传感器在三相三柱式变压器中的建议安装位置图 传感器在三相五柱式变压器中的建议安装位置图A.2分别监测单相，光纤温度传感器在500kV 及以上单相油浸变压器上的安装数量见表A.2及以上电压等级单相变压器中的500kV高低压绕组、铁芯、油的温度。图A.3为传感器在安装位置。变压器传感器安装数量和监测位置要求表

传感器在单相变压器中的安装方式图A.3 A.3 传感器在绕组热点上的安装绕组高度的区域内的绕组热点位置或者变压器厂商提传感器宜安装在距离绕组顶部1/4 供的绕组热点位置。无特别说明，测点位置不应超出建议的测温区域。相同绕组不同位置的温度测量，可以采用光纤光栅传 感器串的方式实现。 绕组域区置油道布度器垫块高感圈传线组绕： 图A.4 传感器在绕组上的安装位置 A.4 传感器串在绕组轴向温度分布测量上的安装位置 将1串含有8-10个传感器的光纤光栅温度传感器串内置于开好槽的撑条内，传感器在绕组高度上均布以测量绕组轴向上的温度分布，见图A.2或者图A.3中“撑条”标示处。 A.5 传感器在铁芯上的安装位置 铁芯上的光纤光栅温度传感器放置在铁芯顶部，A、B、C绕组上方的对应位置，如图所示，推荐采用光纤光栅传感器串的方式实现。A.5． 铁芯高压绕组 低压绕组传感器 传感器在铁心上的安装位置A.5 图传感器在油中的安装位置A.6 油中传感器的安装位置，可参考《GB 1094.2 电力变压器第2部分温升》。顶层油温安装1-2

开关柜温度在线监测方案V2.0

开关柜温度在线监测技术方案 珠海一多监测科技有限公司 二〇一七年十二月

目录 1 概述 (1) 2 监测范围 (1) 3 总体方案 (1) 3.1 系统拓扑图 (2) 3.2 监控中心 (2) 3.3 通讯方案 (2) 4 传感器配置 (3) 4.1 配置原则 (3) 4.2 现场安装 (3) 4.2.1 高压开关柜 (3) 5 主要监测设备 (5) 5.1 复合型无源无线电气量传感器 (5) 5.2 测温接收模块 (7) 5.2.1 接收模块功能 (7) 5.3 监测工作站 (8) 6 系统功能 (8) 6.1 主要功能 (8) 6.2 历史分析 (10) 6.3 智能告警 (11)

开关柜温度在线监测 1概述 开关柜是变电站的主要设备之一，在整个电力系统安全运行中起着举足轻重的作用。开关柜事故起因多为开关柜动触头、静触头、电缆接头、等处的虚接、材料老化、磨损、过载等原因造成接触电阻过大，运行中过热，最后导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间引发火灾。 传统对开关柜的监测主要采用定期人工巡检方式。由于巡检间隔时间长，受人为因素影响大，且无法检查设备内部接点的温升情况，已无法满足供电可靠性的要求，无法适应现代变电设备的运行管理的需求，因此急需对现行的预防性维修制进行根本的变革，其发展方向必然是采用在线监测及诊断技术。 珠海一多监测科技有限公司是设备状态监测行业的领先企业，针对开关柜接点温度监测的需要，推出的开关柜温度在线监测系统，对开关柜动触头、静触头、电缆接头等容易发生异常温升的部位，采用接触式温度传感器实时检测被测点温度，解决设备带电运行状态下温度在线监测问题。 2监测范围 本项目对高压开关柜的接点温升状况和负载电流进行在线监测。监测数据通过就地集中显示装置集中接收后再上传到控制室。 3总体方案 开关柜温度在线监测系统具有电气接点温度和负载电流在线监测功能，主要在线监测开关柜断路器一次插头、电缆接头等电气连接部位的温度和电流。监测数据采用无线传输的方式集中接收后上传到监控室进行集中监控，实时监测和预警。

变压器绕组温度计说明书

BWR（WTYK）-04 WINDING TEMPERATURE INDICATOR 一、概述 绕组温度计是一种适用热模拟测量技术测量电力变压器绕组最热点温度的专用监测（控制）仪表。所谓热模拟测量技术是在易测量的变压器顶层油温T O 基础上，再施加一个变压器负荷电流变化的附加温升△T，由此二者之和T=T O+△T即可模拟变压器最热点温度。 本公司研制生产的新型BWR（WTYK）-04绕组温度计有信号报警、冷却器控制和事故跳闸等多项功能，用户可根据实际需要选择使用。该仪表具有良好的防护性能，抗干扰性强，可靠性高，接线安装方便，在户外条件下能正常工作。同时能将变压器绕组温度计信号远传至控制中心，通过XMT（XST）数显仪或计算机系统，实现同步显示、控制变压器绕组温度，确保变压器正常运作。 二、型号说明: B W R - 04 TH 适用于湿热带 开关数目 绕组 温度计 变压器类产品用 输出信号: 1. 直接输出DC（4-20）mA电流信号，也可通过XMT数显仪显示其相应温度同时输出DC（4-20）mA电流信号及DC（0-5）V电压信号； 2. 直接输出端为DC（4-20）mA电流信号，也可通过XST数显仪显示其相应温度同时输出RS-485计算机接口。

BWR（WTYK）-04 WINDING TEMPERATURE INDICATOR 三、产品成套性： 绕组温度计组成有二部分： 1、现场一只嵌装电热元件及BL型电流匹配器的温度控制BWR（WTYK）-04， 如图1所示； 2、中心机房一台遥测控制仪XMT、(XST)。 四、工作原理： 当变压器带上负荷后，如图2所示，通过变压器电流互感器取出与负荷成正比的电流，经电流匹配器调整后，通过嵌装在弹性元件内的电热元件产生热量，使弹性元件的位移量增大。因此当变压器带上负荷后，弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流二者所决定。则BWR（WTYK）-04指示的温度是变压器顶层油温与绕组对油的温升之和，反映了被测变压器绕组的最热部位平均温度。

变压器油温测量及检查处理

关于变压器的油温测量及检查处理法则 曾振华 华东交通大学电气与电子工程学院南昌330013 摘要：变压器的绝缘老化，主要是由于温度、湿度、氧化和油中分解的劣化物质的影响所致。但老化的速度主要由温度决定，绝缘的工作温度愈高，化学反应进行的愈快，绝缘的机械强度和电气强度丧失的愈快，绝缘老化速度愈快，变压器使用年限也愈短。实际上绕组温度受负荷波动和气温变化的影响，变化范围很大。为保证变压器的连续安全供电,变压器必须保证在一定温度下进行因此，对变压器的温度进行实时采集及检查处理，使其维持在一定的范围内，对变压器的寿命有重要的意义。 关键字：变压器温度铂电阻检查处理 1 变压器散热原理分析 变压器在运行时产生的损耗以热的形式通过油、油箱壁和散热器散发到周围的空气中。热量的散发通过导热、对流和辐射三种形式。从绕组和铁心的内部到其表面热量主要靠导热形式散发，从绕组和铁心表面到变压器油中热量主要靠对流的形式散发。散发到变压器油中的热量使油箱中的变压器油温度上升、密度下降、产生热浮力，而变压器油在热浮力的推动下，从油箱上部进人连接油管，通过油管进人散热器。变压器油在散热器中经过和外面空气的热交换，使散热器中的变压器油温度降低，从油箱下部进人连接油管，通过油管重新进入变压器油箱，形成自然循环。变压器的散热量可由式(1)确定： 式中，Ql为单位热负荷；Q为变压器的损耗；F变压器的总散热面积；C1与变压器性本身参数有关的常数；ty即变压器温升。 2 系统硬件设计 电力变压器运行中，对其油温的测量是维护电力变压器安全运行的基础和关键。电力变压器冷却系统的投退和超温报警等都由其安装的温度控制器来实现。 本变压器油温测量系统以MSP430F449为主控制器件，它是TI公司生产的16位超低功耗特性的功能强大的单片机。MSP430单片机内部具有高、中、低速多个时钟源，可以灵活的配置给各模块使用以及工作于多种低功耗模式，大大降低控制电路的功耗提高整体效率。首先，电力变压器油温经过传感器和信号调理电路采集放大为适合A／D转换的电压值。A ／D转换器对模拟信号进行采样并转换位数字信号后经MSP430作预处理。借助MSP430 单片机和主机(上位机)之间的串行通信完成人机交互监测，系统框图如图1

高压开关柜在线测温的必要性及测温方式

高压开关柜在线测温的必要性及测温方式 摘要：因为高压开关柜中的空间是密闭的，加上电气设备的安全距离非常小， 当开关柜内温度升高以后，会导致空气绝缘下降引发故障，因此高压开关柜采用 在线测温技术具有重要意义。针对这个问题，本文对在线测温技术在高压开关柜 中应用必要性进行了分析，并探讨了在线测温技术的具体特点，希望可以提供一 些参考，使高压开关柜能够更加稳定的运行。 关键词：高压开关柜；温度升高；在线测温；必要性 由于高压开关柜属于封闭式结构，散热性能不好，容易积累很多热量，对于 变低或母联等大电流开关柜，在长时间满负荷工作时，当热量急剧上升后，会对 电气设备造成损害，绝缘性大大降低。因此必须做好对开关柜母排、开关触点等 部位的及时监测，并做好相应的报警措施。由于温度过高导致开关柜过热时，会 导致火灾和停电事故，造成极大的经济损失，因此必须加以重视。 1高压开关柜应用在线测温技术的重要意义 高压开关柜是电力系统中作用非常大的电气设备，由于内部封闭容易导致温 度过高，从而引发高压开关柜故障，是目前普遍存在的问题。因为开关柜内部温 度过高，对设备安全运行造成严重影响，同时由于温度过高是逐渐上升的，因此 如果不能及时采取相应措施，温度会剧烈升高，严重损害到绝缘性能和电气设备 使用寿命。 现在红外线测温技术的使用非常普遍，及时查找设备存在的安全隐患从而及 时处理，可以避免更大损失。但是因为红外测温技术适用范围是暴露在外界的设备，针对目前电力系统重要设备高压开关柜不能有效进行检测或容易存在检测死角。高压开关柜的特点是内部密封，有大量接头、开关触点和示温片在外面是看 不到的，不能使用其他测温方法随时检测存在的故障问题。所以，目前对高压开 关柜内部的接头及开关触点的温度监测面临困难，需要采取在线测温技术，才能 更好的处理。 2引发高压开关柜温度升高的原因 2.1金属接头的膨胀 设备的铜质螺栓接头在设备运行过程中，由于负荷电流、温度发生改变会出 现塑性变形，和温度具有密切的关系。实际中发现，当接头处温度达到80摄氏 度以上时，接头金属会受热出现膨胀，因此接触表面会产生缝隙导致氧化。一旦 负荷电流和温度降低后，接头金属恢复原位置，但因为表面具有氧化膜，不能直 接接触。每次温度提高后，接触电阻就会增加，这样反而又会使温度上升，由此 出现一个不良的循环。 2.2连接部位螺栓过紧 安装人员在进行导体连接时，通常认为对螺栓要拧的足够紧才可以。但是如 果螺母压力过大时，由于材料强度不够高，施加过大压力，反而会使接触面突起，减少了接触面积，增大了接触电阻，使导电效果下降。 2.3 其他影响因素 其他影响因素包括：安装工艺问题，比如加工、连接母线中，没有处理好母 线接触表面，表面粗糙不光滑，会增加有效接触面积，提高接触电阻导致发热。 由于开关柜中高压裸露，内部封闭空间小，因此不能人工开展巡查监测温度，常 规的测温方法也不能使用。 无线测温技术是在开关柜中的把带电接头和触点安装好温度传感器，通过在

变压器绕组温度计

一、概述 绕组温度计是一种适用热模拟测量技术测量电力变压器绕组最热点温度的专用监测（控制）仪表。所谓热模拟测量技术是在易测量的变压器顶层油温T O 基础上，再施加一个变压器负荷电流变化的附加温升△T ，由此二者之和T=T O +△T 即可模拟变压器最热点温度。 本公司研制生产的新型BWR （WTYK ）-04绕组温度计有信号报警、冷却器控制和事故跳闸等多项功能，用户可根据实际需要选择使用。该仪表具有良好的防护性能，抗干扰性强，可靠性高，接线安装方便，在户外条件下能正常工作。同时能将变压器绕组温度计信号远传至控制中心，通过XMT-288数显仪或计算机系统，实现同步显示，控制变压器，确保变压器正常运作。 二、型号说明: a)输出信号 A —直接输出DC （4-20）mA 电流信号，也可通过XMT-288数显仪显示其相应温度同时输出DC （4-20）mA 电流信号及DC （0-5）V 电压信号； V —直接输出DC （0-5）电压信号； RS —直接输出端为DC （4-20）mA 电流信号，也可通过XMT-288数显仪显示其相应温度同时输出RS-485计算机接口。 三、产品成套性： 绕组温度计组成有三部分： 1、现场一只嵌装电热元件的温度计BWR （WTYK ）-04，如图1所示； B W R - -□ □ TH 适用于湿热带 输出信号a) 开关数目 绕组 温度计 变压器类产品用

2、现场一只BL型电流匹配器，如图1所示； 3、中心机房一台遥测控制仪（XMT-288）。 四、工作原理： 当变压器带上负荷后，如图2所示，通过变压器电流互感器取出与负荷成正比的电流，经电流匹配器调整后，通过嵌装在弹性元件内的电热元件产生热量，使弹性元件的位移量增大。因此当变压器带上负荷后，弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流二者所决定。则BWR（WTYK）-04指示的温度是变压器顶层油温与绕组对油的温升之和，反映了被测变压器绕组的最热部位平均温度。 电流匹配器是一种电流变换装置，它的作用是为BWR（WTYK）-04提供工作电流.从变压器的电流互感器输出的电流经电流匹配器变换后,向BWR(WTYK)-04内部的电热元件提供一个可调电流,从而能够达到模拟变压器绕组最热部位温度。 XMT-288仪表具有遥测变压器绕组温度及超温报警等功能。通过BWR

井下光纤测温系统

井下温度监测解决方案

1系统设计简析 1.1项目背景 井温是生产测井中必不可少的一个测量参数，几乎所有的组合测井仪都包括此项测量内容。准确的井温测量对于地质资料解释和油井监测等都具有十分重要的意义，尤其在稠油热采工艺中，井温的监测显得非常重要。目前常规的井温测量方法存在不足：温度传感器的热平衡时间长；传感器的移动会影响井下原始温度场的分布；无法在高温高压环境下对井下的温度场分布进行长期的监测。 光纤传感器作为传感器中一支新秀，已被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一。它具有灵敏度高、体积小、易于敷设、对被检测场无破坏与干扰、抗电磁干扰能力强、本质防爆、能够进行分布测量以及传感信息易于通过光纤传输与组网等特点，是对已有的传感技术的发展与补充，它所具有的某些独特性是不能用其它传感技术代替的，尤其适用于石油化工、电力等行业的恶劣环境中。而分布式光纤测温技术作为近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的新技术，20世纪70年代起伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来，我国从20世纪90年代后期首次利用分布式光纤监测技术测量温度以来，至今已有多个工程应用。 油田中很大一部分是稠油区块，主要采用蒸汽吞吐的开采方式，高温监测最高测试温度达350℃以上。由于仪器工作环境恶劣，使传统的仪器无法进行有效测量。分布式光纤温度监测系统，提供了几近完美的探测性能。光纤分布式温度监测系统相比其他探测手段，这一新兴的线型应变监测手段正逐渐为各个领域的用户广为接受，石化油井由于其易燃易爆、线性结构的特点就更为适用。 1.2系统目标 油田井下温度分布监测——分布式光纤温度监测系统必须保证： (1)油田井下温度的实时监测； (2)根据实际工程需要情况，沿油井垂直方向，实现全方位分布式监测；

变压器光纤测温装置常见故障及原因分析

变压器光纤测温装置常见故障及原因分析 发表时间：2018-09-04T14:33:32.047Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第11期作者：程自宽 [导读] 电力系统中，维护电力变压器的正常运行是整个系统可靠供电的基本保证。 特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉 831100 摘要：变压器绕组温度过高会影响绕组绝缘，并导致变压器绝缘等级下降，减少变压器的运行寿命。光纤测温装置是变压器产品的一种可选配件，可较真实地测量并显示变压器内部测量点的热点温度，为变压器产品的负荷预测、寿命评估和状态评估提供参考数据。变压器是电网一次设备的重要组成部分，变压器的绕组热点温度是决定其绝缘寿命的主要因素。近些年，由于光纤温度传感器具有耐高电压、耐高温、抗强电磁场等优良特性，越来越多地应用到特殊场合的温度测量中。光纤温度传感器种类繁多，其中基于半导体吸收原理的光纤温度传感器由于结构简单、可靠性高、成本较低等特点在近年来的研究中越来越受重视。 关键词：变压器；光纤测温装置；故障；原因 引言 电力系统中，维护电力变压器的正常运行是整个系统可靠供电的基本保证．近年来，我国用电需求快速增长，电力系统发展方向为超高压、大容量．因此，变压器的故障率也随之增加．据相关资料统计，110kV及以上变压器的平均事故率在0．69%以上．尤其是近年来，变压器因过载运行，导致绝缘老化、变压器绕组击穿、烧毁事故率高达75%以上．高压油浸电力变压器的寿命主要取决于固体绝缘（纤维纸）的寿命，温度、水分和氧气是促使其绝缘老化的主要因素．热效应为变压器老化的决定性因素，热点温度的高低决定了变压器的使用寿命．随着光电子技术的高速发展，光纤传感器的诞生为变压器温度测量提供了一种新的技术手段．相对于传统的电信号测量传感器，光纤传感器具有体积小、抗腐抗电磁干扰、耐高温、耐高压等诸多优势，能有效监测电力变压器内部的热点温度．当前最为成熟技术为基于荧光光纤的温度传感器，应用最为广泛的是点式光纤测温产品．该技术最开始从国外进行应用，20世纪80年代，著名的变压器制造厂商如ABB、西门子、东芝的产品上均使用过荧光光纤温度传感器。 变压器的内部温度可以通过以下3种方法获得：热模拟测量法、间接计算法和直接测量法．对于热模拟法，就是通过在变压器中安装热模拟法测温仪表，从而换算出变压器的绕组温度．其优点是经济、冷却系统可以被直接启动．但是，该方法准确性差，测量温度有一定的时差性．在法国电网中，该方法已经被停止使用．间接计算法，就是根据假设的变压器热模型，结合各国的实用经验、国际电工委员会的IEC345－1991标准和我国的GB/T15164－1994《油浸式电力变压器负载导则》标准，推导出热点温升计算公式，具有一定的精度，具有经济、简便、实用性强等特点，但是该方法计算复杂，尤其是由经验得出的计算参数，通用性不强，在变压器现场使用时受到限制．且热模法和间接计算法只能求解热点温度值，不能得到热点的具体位置，实际应用过程中具有一定的局限性．直接测量法是在绕组靠近导线部分埋设传感器，然后通过检测仪表获取传感器附近的温度值，它是一种在线检测设备．直接测量法可以实时、准确测量出绕组热点温度；通过及时启动制冷设备，可以避免因变压器绕组过热引发的事故．该方法最典型的应用代表为荧光光纤温度传感器和半导体光纤温度传感器。 1.概述 光纤测温装置主要由内部光纤、贯通板及贯通器、贯通器防护罩、外部光纤、光纤测温主机及主机控制箱等组成，整体安装结构如图1所示。光纤测温装置结构及操作复杂、精细，使用和装配过程中经常发生损坏故障，笔者对我公司近几年来发现的问题进行了汇总。 图1 整体结构图 2故障情况及原因分析 2.1光纤测量不通 （1）发现光纤探头损坏见图2，光纤探头受力开裂，其内部材料已膨胀出来，清晰可见（见图2中标识位置），测量结果显示光纤不

开关柜测温系统

WSTM-ZTS 无源无线开关柜温度监测系统 北京紫御湾科技有限公司 2010年9月

目录 1.必要性 (3) 2.技术优势 (3) 2.1.传统测温方式面临的问题 (3) 2.2.无源无线测温的优势 (3) 3.系统方案 (4) 4.产品介绍 (5) 4.1.温度传感器 (5) 4.1.1.产品外形 (5) 4.1.2.工作原理 (6) 4.1.3.技术指标 (7) 4.1.4.技术背景 (8) 4.2.测温主控终端............................................................................. 错误！未定义书签。 4.3.应用软件 (13) 5.安装规范 (14) 6.应用领域 (15) 7.成功案例 (16)

1.必要性 发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要的设备，在长期运行过程中，开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致事故发生。近年来，在电厂和变电站已发生多起开关过热事故，造成火灾和大面积的停电事故，解决开关过热问题是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。 2.技术优势 2.1.传统测温方式面临的问题 1.常规测温方式 常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证。 2.与光纤测温的比较 光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而，光纤具有易折，易断、不耐高温等特性。积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性降低，且受开关柜结构影响，在柜内布线难度较大。另外，光纤测温的成本也相对较高。 3.红外测温 红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，另外开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头（因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面），要求被测量点能够在视野内并无遮掩，并且表面干净以确保准确性。 4.有源无线测温 有源的无线温度传感器尺寸通常相对较大并且需经常更换电池，系统维护成本较高。同时，电池不适于在高温状态下工作，特别是高于150摄氏度的工作环境。 2.2.无源无线测温的优势 1.无需电池 SAW传感器采用被动感应方式，无需电池驱动，减少了电池更换带来的维护成本，同时不会对生态环境造成影响。

光纤测温和感温电缆的比较

分布式光纤火灾报警系统与感温电缆的比较 一、先进性 1，二十一世纪是光子世纪，光技术和产业澎湃发展，光传感技术是传统电子传感技术的替代技术，为近十年来发展最快的应用技术之一。 2，光纤传感技术是事故预防和监测的重要技术手段，其技术性能与传统感温电缆类传感产品相比有无可比拟的优势，在全球范围的各个行业内已经全面应用，随着对技术优势的进一步认识，将会全面取代传统的电子类传感系统。 二、技术比较 分布式光纤火灾报警系统感温电缆系统 产品类型真正意义上的线性监测系统，可以监测到光缆沿线每点温度的实时状况。只能报出整个区域的状况，无法定点、定温，不利于及时防治。 报警方式具有预、报警功能，支持定温、差温、温升、平 均温度等报警方式，可以对灵活设置每点的报警 方式和报警值。 只支持设定的定温值和差温值报警，即 火灾形成后才能够报警，没有温度显示 功能。 事故判断在火灾发生时，不但具有传统报警设备的功能- 区域报警，还可以对报警点进行定位和定温，另 外，通过实时的温度显示，还可以准确的判断火 灾事故的发展趋势，为灭火提供数据依据。 只具有区域报警的功能，无法定点、定 温。无法预警，也无法判断火灾事故的 发展趋势，不能够为救援提供准确信 息。 安全可靠性不受电磁干扰，不受任何环境的影响，本征安全， 适用于特殊危险场合，定、差温报警结合，绝对 无误报。 因其绝缘皮老化和电磁的干扰等诸多 因素的缘故，极易产生误报；并因其带 电，故不适用于特殊危险场合。 安装采用抗拉伸、抗冲击、外径小、柔韧的光缆，直 线悬吊安装，极为方便，不需要与电缆紧贴敷设， 不影响电缆的安装和今后的改装。 较易损坏的线缆必须与电缆以正弦波 方式紧贴敷设，相互影响，安装难度大， 同时影响今后电缆的改装。 使用及维护长距离监测，一根光缆即可完成探测和信号传输，所有设置在终端完成，整个系统简单可靠，终身免维护。

变压器油面绕组温度计的基本知识

1、这里着重介绍油面温度计，因为绕组温度计的温度指示并非真实绕组温度体征，而是通过油顶层温度与电流互感器小信号叠加而成的模拟信号。 2、绕组温度计的信号介绍： B W Y －80 4 A J （TH） 湿热带防护 J、机电一体化、输出（4-20）mA A、铂电阻 开关数量 线性刻度 油面 温度计 变压器 BWY－804AJ（TH）油面温度计：仪表内装有四组可调控制开关，可分别用于变压器冷却系统控制及讯号报警。同时能输出与温度值对应的（4－20）mA电流信号和Pt100铂电阻值，供计算机系统和二次仪表使用。 组成：主要由弹性元件、传感导管、感温部件、温度变送器、数字式温度显示仪组成。由弹性元件、传感导管和感温部件构成的密封系统内充满感温介质，当被测温度变化时，感温部件内的感温介质的体积随之变化，这个体积增量通过传感导管传递到仪表内弹性元件，使之产生一个相对应的位移，这个位移经机构放大后便可指示被测温度，并驱动微动开关，输出开、关控制信号以驱动冷却系统，达到控制变压器温升的目的。通过嵌装在一次仪表内的变送器，输出（4－20）m A标准信号，输入计算机系统和二次仪表，实现无人电站管理使用说明： 1、仪表在运行中必须垂直安放。 2温包安装:使用前必须确认温度计座内注满了油且油面能够完全浸没PT100。 3、温包与表头间的软管必须有相应的固定,间距在300mm为宜。弯曲半径不得小于R100mm。多余的软管应按大于直径Φ200mm盘成圆,固定在变压器本体上。（毛细管内为惰性液体） 4、调整温度表必须在专用设备特定温度下进行。 5、切忌用手随意拨动表指针动作。 常见故障： 1、表盘指针不动作且回零---毛细管内液体泄露，该故障为不可修复故障。 2、数显显示异常：极性接反，变送器故障 绕组温度计的工作原理： 变压器绕组温度计的温包插在变压器油箱顶层的油孔内，当变压器负荷为零时，绕组温度计的读数为变压器油的温度。当变压器带上负荷后，通过变压器电流互感器取出的与负荷成正比的电流，经变流器调整后流经嵌装在波纹管内的电热元件。电热元件产生的热量，使弹性元件的位移量增大。因此在变压器带上负荷后，弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流二者所决定。变压器绕组温度计指示的温度是变压器顶层油温与线圈对油的温升之和，反映了被测变压器线圈的最热部位温度。 绕组温度计的档位选定： 1、选定档位需要的几个参数：变压器一次额定电流、CT变比、铜油温差 2、计算公式：IP=I*/CT变比，得出二次互感器额定电流.根据铜油温差查曲线得到IS

10KV开关柜光纤光栅测温系统技术方案要点

10KV开关柜光纤光栅测温系统技术方案要点 遂宁市220KV双堰变电站开关柜光纤光栅测温系统技术方案1概述电力设备在正常工作时都会产生发热现象。线路、设备等的连接处由于环境影响，加工工艺等原因使连接部分压接不紧、压力不够、触头间的接触部分发生变化等引起接触电阻变大，发热现象会更加明显。长期如此会加速电力设备线路等的老化，引起电力设备的绝缘性能下降，严重的还能触发电弧短路，降低设备使用寿命，引起重大的电力事故。尤其是隔离开关活动的动、静触头部分、主变引线、电缆头发热现象比较突出，故障率高，每年均有此类问题发生。目前监视方法仍靠工作人员定期完成的，费时费力，工作效率极低，而且不能及时发现潜藏的隐患，有些电力设备的焊点与接头位于不便触及的里端，这又给检测人员带来了极大的不便。 光纤光栅传感技术是近年来发展起来的一门崭新的技术，是伴随着光导纤维及光纤通信技术发展而派生的全新概念的传感技术。光纤光栅传感器通过辨析光波长来检测、度量外界物理量的变化。作为传感器家族新成员，光纤光栅传感器具有以下明显的优点： 1)抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、安全性好——对电绝缘，适合高电压场所； 2)灵敏度高，温度精度高，寿命长，综合性能全面优于现有监测手段； 3)重量轻、体积小、可挠曲，适用于狭小空间； 4)测量对象广泛，对被测介质影响小； 5)易于组网，实现远距离分布式测量。 2系统设计目标光纤光栅测温系统必须满足： ?实施探测开关柜触头温度?准确定位异常温度开关柜地址； ?光纤光栅测温系统应能及时、准确的检测开关柜中A,B,C三相电缆头； A,B,C三相静触头； 开关柜内部环境实时温度，温度异常报警信号可通过光纤光栅测温主机传送给仪表操作室现有的火灾控制器，实现报警并在消防值班室的工控机显示，也可通过手机短信发送信息至相关人员手机。 3系统设计范围本系统设计包含针对本次系统的整体设计、设备供货、安装指导、调试开通、配合验收以及设备保修等服务。其中系统设备包含光纤光栅测温主机（AP-DTS800）、光纤光栅传感器（AP-DTS800A）、AP-PSTO绝缘增爬器及其他安装附件。 4系统设计优点1）绝缘耐压性强： 在电力系统尤其是高压和超高压系统中使用的设备，首先要满足绝缘耐压的要求，即不能降低原有设备的电压等级和安全特性，基于光纤光栅原理的AP-DTS800光纤光栅在线测温系统在监测现场为全光测量，并且采用加涂特氟龙高性能特种涂料的特殊光缆完全满足高压开关柜内的绝缘耐压要求。 2）C+L宽光源： 我公司DTS100光纤光栅传感分析仪采用C+L宽光源，输出光功率稳定性好，

浅谈变压器主变温度计故障的诊断及处理

浅谈变压器主变温度计故障的诊断及处理 摘要：变压器是电力系统中重要而又昂贵的输变电设备，它的工作状态直接关 系到电力系统的安全稳定运行，而变压器温度计（简称温度计）是变电站为掌握变压器运行情况而采用的最经济，使用频率最高的手段。本文作者分析了变压器主变温度计故障原因，并提出处理措施。 关键词：变压器；主变温度计；故障 0、引言 变压器是变电站的核心设备之一,变压器是由铁芯、线圈、油箱、油枕、呼吸器、防爆管、散热器、绝缘套管、分接开关、瓦斯继电器、还有温度计、热虹吸等附件组成。变压器在输配电系统中占有极其重要的地位，它的主要用途是升高电压把电能送到用电地区，再把电压降低为各级使用电压，以满足用电需要。变压器是连接各种电压等级母线的中间环节,一旦发生故障，轻则会造成大面积停电,给工农业生产带来极大的危害,重则会危及整个电力系统的稳定。面对变压器在运行中的各种异常及故障现象，每一个电力运行人员应能作出迅速而正确的判断与处理，尽快消除设备隐患及缺陷，从而保证变压器的安全运行及电力系统的安全稳定。变压器故障以超温为最常见,主变超温往往是变压器各种故障的先兆。我局对主变温度监控非常重视,在每个变电站都建立了主变温度监控档案,以便运行人 员及早发现主变温度异常的问题,同时还结合一些主变超温的处理方法,以防止主 变故障的发生。 1、变压器概述 电力变压器是电力系统中广泛使用的高压电器设备，其在运行的过程中一旦发生故障，极容易影响到整个电力系统的供电质量和稳定性，甚至是可能造成巨大的经济损失。因此在目前的工作中，以充分理解变压器的组成、运行原理并对常见的各种故障出现原因进行分析和诊断十分关键，对保证变压器的正常持续工作有着极为关键和重要的意义。 1.1变压器概念 所谓的变压器就是在工作的过程中利用电磁感应原理来对原有的电流和电压进行改变的一种装置，其在应用的过程中主要的构成有初级线圈、次级线圈以及铁芯等。在变压器的应用中，电压的交换、电流交换以及稳压等功能。 1.2工作原理 变压器是变化交流电压、交流电流的主要器件，当初级线圈中通过有交流电的时候，铁芯或者相关磁芯边会发生反应，产生一定的交流磁通，使得次级线圈在运行中产生感应电压或者电流。变压器通常都是有铁芯和磁芯两个线圈组成，其中还存在着两个或者两个以上的绕组，并通常，人们将其中连接电源的绕组叫做初级线圈、其余的绕组叫做次级线圈。 2、变压器温度计运行原理 变压器温度计有油温表和绕组温度计两种。温度计有两支指针，有实时温度测量的黑色指针，还有指示最高温度的红色指针，红色指针在仪表透镜上与调节钮连接在一起；红色指针为黑色指针走过的历史最高温度。 当温度上升时，黑色指针会推动红色指针，并将其推到最高温度的指示位，当黑色指示针返回的时候红色指针不返回；这样，我们可通过红色指针的读数，得知黑色指针走过的历史最高温度（显示该温度计所达到的最高温度）。 故主变压投运前，应先对指针复位调节时，使红色指针与黑色指针的右侧对

光纤测温

光纤测温 １．概述 光导纤维是一种利用光完全内反射原理而传输光的器件。一般光导纤维用 石英玻璃制成，通常有三层：最里面直径仅有几十微米的细芯称芯子，其折射率 为ｎ；外面有一层外径为１０ ００～２０ ００μｍ的包层，其折射率为ｎ２，通常ｎ略小于 ｎ１；芯子和包层一起叫做心线；心线外面为保护层，其折射率为ｎ３，ｎ３≥ｎ２。这种结构可保证按一定角度入射的光线在芯子和包层的界面发生全反射， 使光线只集中在芯子内向前传输。与温度测量有关的光导纤维的特征参数主要 是数值孔径ＮＡ，其表达式为 ＮＡ＝ｎ０ｓｉｎθ０＝ｎ２１－ｎ２２（６－３２） 式中，ｎ０为空气折射率，其值为１；ｎ１为芯子材料的折射率；ｎ２ 为包层材料的折 射率；θ为临界入射角（指保证入射光在芯子和包层界面间发生全反射，从而集 中在芯子内部向前传输的最大入射角）。 ＮＡ大，表示可以在较大入射角范围内输入并获得全反射光；它与心线直径 无关，仅与它们材料的折射率有关。一般光学玻璃组成的光纤，其ＮＡ约为０．４；而石英玻璃组成的光纤，其ＮＡ约为０．２５。 ２．光纤温度传感器 光纤温度传感器是采用光纤作为敏感元件或能量传输介质而构成的新型测 温传感器，它有接触式和非接触式等多种型式。 光纤传感器由光源激励、光源、光纤（含敏感元件）、光检测器、光电转换及处 理系统和各种连接件等部分构成。光纤传感器可分为功能型和非功能型两种型 式，功能型传感器是利用光纤的各种特性，由光纤本身感受被测量的变化，光纤 既是传输介质，又是敏感元件；非功能型传感器又称传光型，由其他敏感元件感 受被测量的变化，光纤仅作为光信号的传输介质。 （１）功能型光纤温度传感器 功能型光纤温度传感器是由光纤本身感受被测目标物体的温度变化，并引 起传输光的相应变化，然后据此确定被测目标物体的温度高低与发生变化的位 置。这类传感器目前仍处于研究阶段，下面介绍其中两种功能型光纤温度传感 器。 ①黑体辐射型 这种温度传感器与辐射光纤传感器很相似，其工作原理是基于光纤芯线受 热产生黑体辐射现象来测量被测物体内热点的温度。此时，光纤本身成为一个 待测温度的黑体腔，它与辐射温度计的区别在于辐射不是固定在头部，而是光纤 整体。在光纤长度方向上的任何一段，因受热而产生的辐射都在端部收集起来， 并用来确定高温段的位置与温度。因此，它属于接触式温度传感器范畴。这种 传感器是靠被测物体加热光纤，使其热点产生热辐射，所以，它不需要任何外加 敏感元件，可以测量物体内部任何位置的温度。而且，传感器对光纤要求较低， 只要能承受被测温度就可以。 光纤温度传感器的热辐射能量取决于光纤温度、发射率与光谱范围。当一 定长度的光纤受热时，光纤的所有部分都将产生热辐射，但光纤各部分的温度可 能相差很大，所辐射的光谱成分也不同。由于热辐射随物体温度增加而显著增 加，所以，在光纤终端探测到的光谱成分将主要取决于光纤上最高温度，即光纤 中的热点，而与其长度无关。

光纤测温系统技术方案

EN.SURE分布式光纤温度系统方案

保证当今世界电力的可靠供给 防止电力中断的预防措施 随着对电力的需求不断增加，对于电力公司和电网的挑战也越来越大。电力供给行业继续迅速自由化发展，致使了国内和国际网络的重组。过去几年中发生的事件，包括主要区域大规模的停电和短路，以及替代能源不断被应用于现存的网络中，表明了现在的结构需要作出改善。同时，对开支能否降至最低的压力也越来越大。 温度监测是地下能源传输分配系统优化的关键因素。导体的温度取决于负载，但其余诸如土壤热阻力，电力线路的排布，相邻的电缆和其他来源扩散到导体周围的热量等因素也会对系统表现产生重要影响。 即使现今，要预测电缆沿线的温度分布是几乎不可能的，所以系统的最大载流量通常妥协于操作条件和风险最小化。 安装工业分布式温度测量系统（DTS）来测量电缆沿线的实时温度是传输分配系统监测的第一步。LIOS技术有限公司提供的集成动态电缆分级（DCR）或者也可称为实时热额定值（RTTR）解决方案不仅仅能够持续监测高压电缆沿线的实时温度，而且能帮助电网在安全的前提下达到最大能力。此外，它也使得电网运营商能在原定运作条件发生重大改变时预测传输系统的动向。

[测量原理] 光纤测温系统由激光二极管发出的连续波照射光纤内的玻璃芯。当光波沿着光纤玻璃芯下移时，会产生多种类型的辐射散射。如瑞利(Rayleigh)散射、布里渊(Brillouin)散射和拉曼(Raman)散射等。其中拉曼散射是对温度最为敏感的一种。光纤中光传输的每一点都会产生拉曼散射，并且产生的拉曼散射光是均匀分布在整个空间角内的。 拉曼散射是由于光纤分子的热振动和光子相互作用发生能量交换而产生的，具体地说，如果一部分光能转换成为热振动，那么将发出一个比光源波长更长的光，称为斯托克斯光（Stokes光），如果一部分热振动转换成为光能，那么将发出一个比光源波长更短的光，称为反斯托克斯光（Anti-Stokes光）。其中Stokes光强度受温度的影响很小，可忽略不计，而Anti-Stokes光的强度随温度的变化而变化。Anti-Stokes光与Stokes光的强度之比提供了一个关于温度的函数关系式。光在光纤中传输时一部分拉曼散射光（背向拉曼散射光）沿光纤原路返回，被光纤探测单元接收。DTS通过测量背向拉曼散射光中Anti-Stokes光与Stokes光的强度比值的变化实现对外部温度变化的监测。在频域中，利用OFDR技术，根据光在光纤中的传输速率和入射光与后向拉曼散射光之间的强度差，可以对不同的温度点进行定位，这样就可以得到整根光纤沿线上的温度并精确定位。 其工作原理如下图所示： [技术优势] LIOS技术有限公司提供的监测系统能通过以下措施保证用户在事故前定位热点，动态分析电力负荷以及保证可靠的电力供应： 1）热点的精确定位

变压器光纤测温装置光纤测温点布置典型示例、安装方法示例

附录A （资料性附录） 变压器光纤测温装置测温点布置典型示例 A.1 概述 光纤温度传感器的安装位置和数量应以尽可能监测到绕组热点温度为目的，并同时对绕组温度分布、顶层油、底层油、铁芯和环境温度实施监测。因此传感器安装位置和数量宜按下述要求执行，也可根据用户具体需求进行安装。 A.2 传感器安装位置和数量要求 按制造方与用户协议，也可以采用不同的布置方式。但由于传感器和光纤均属于易碎器件，因此在确定数量时，要考虑到绕组在工厂制造和在不同运行情况下发生损坏的风险。 光纤温度传感器在110kV（66kV）~330kV（三相三柱式或三相五柱式）油浸变压器上的安装数量见表A.1，分别监测A、B、C三相高低压绕组、铁芯、油的温度。传感器在三相三柱式和三相五柱式变压器的建议安装位置见图A.1和图A.2中的方式。 表A.1 110kV（66kV）~330kV变压器传感器安装数量和监测位置要求

图A.1传感器在三相三柱式变压器中的建议安装位置 图A.2传感器在三相五柱式变压器中的建议安装位置 光纤温度传感器在500kV及以上单相油浸变压器上的安装数量见表A.2，分别监测单相高低压绕组、铁芯、油的温度。图A.3为传感器在500kV及以上电压等级单相变压器中的安装位置。 表A.2 500kV变压器传感器安装数量和监测位置要求

图A.3传感器在单相变压器中的安装方式 A.3 传感器在绕组热点上的安装 传感器宜安装在距离绕组顶部1/4绕组高度的区域内的绕组热点位置或者变压器厂商提供的绕组热点位置。无特别说明，测点位置不应超出建议的测温区域。 相同绕组不同位置的温度测量，可以采用光纤光栅传感器串的方式实现。 图A.4 传感器在绕组上的安装位置 A.4 传感器串在绕组轴向温度分布测量上的安装位置 将1串含有8-10个传感器的光纤光栅温度传感器串内置于开好槽的撑条内，传感器在绕组高度上均布以测量绕组轴向上的温度分布，见图A.2或者图A.3中“撑条”标示处。 A.5 传感器在铁芯上的安装位置 铁芯上的光纤光栅温度传感器放置在铁芯顶部，A、B、C绕组上方的对应位置，如图A.5所示，推荐采用光纤光栅传感器串的方式实现。