本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備中變壓器在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，準(zhǔn)確的說(shuō)是一種將光纖光柵溫度傳感器埋入變壓器從而監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部溫度準(zhǔn)分布式的一種方法。

背景技術(shù)：
電力變壓器作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，其繞組溫度的高低直接關(guān)系到電力變壓器的使用壽命以及輸變電系統(tǒng)的運(yùn)行安全，因此每個(gè)變電所都需要對(duì)變壓器進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。變壓器的絕緣性與老化率與繞組熱點(diǎn)溫度有關(guān)，超過(guò)溫度的允許限值不但會(huì)降低變壓器的運(yùn)行壽命，還會(huì)對(duì)變壓器的安全運(yùn)行造成威脅。若繞組熱點(diǎn)的溫度過(guò)低，則變壓器的能力就沒(méi)有得到充分利用，降低了經(jīng)濟(jì)效益。變壓器的溫升限值以變壓器的使用壽命(主要是絕緣材料的壽命)為基礎(chǔ)。在相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)變壓器在不同的負(fù)載運(yùn)行情況下的溫升限值或熱點(diǎn)溫度做了相應(yīng)的規(guī)定。電力變壓器國(guó)家標(biāo)GB1094.2-1996《電力變壓器第2部分溫升》規(guī)定的電力變壓器溫升限值是根據(jù)不同的負(fù)載情況而定的?，F(xiàn)今，由于變壓器制造廠商對(duì)于產(chǎn)品制造過(guò)程中原材料成本控制，導(dǎo)致近年來(lái)變壓器的質(zhì)量逐年下降，因此對(duì)于在運(yùn)變壓器在線監(jiān)測(cè)的需求越來(lái)越高，其中光纖由于傳感器小，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確可以實(shí)現(xiàn)溫度的準(zhǔn)分布監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)引起廣泛關(guān)注。但是由于光纖自身特性，極其容易在安裝、調(diào)試的過(guò)程中受到損壞，因此發(fā)明一種可以有效可靠的光纖傳感器布置技術(shù)與方法非常重要。因此基于光纖光柵的變壓器內(nèi)部溫度檢測(cè)方法在電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)改造中顯得尤為關(guān)鍵。有鑒于此，本發(fā)明提供一種變壓器內(nèi)部光纖光柵溫度傳感器的布置與埋設(shè)方法，以滿足實(shí)際應(yīng)用需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明一種可以有效可靠地在變壓器中埋設(shè)光纖光柵溫度傳感器的技術(shù)與方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種變壓器內(nèi)部光纖光柵溫度傳感器的布置與埋設(shè)方法，其特征在于，包括以下步驟：1）在變壓器完成繞組繞制、鐵心制作后，在繞組、引線、鐵心位置安裝光纖光柵溫度傳感器；2）安裝完成后進(jìn)行線圈套裝、器身裝配；3）器身裝配完成后，整理已經(jīng)布置好的光纖，并進(jìn)行分組綁扎準(zhǔn)備引出；4）將器身正常進(jìn)行變壓器器身干燥，之后器身下箱并安裝箱蓋之后將光纖引出；5）在變壓器進(jìn)行熱油循環(huán)時(shí)進(jìn)行光纖光柵溫度傳感器標(biāo)定。如上所述的變壓器內(nèi)部光纖光柵溫度傳感器的布置與埋設(shè)方法，其特征在于，步驟1）的詳細(xì)過(guò)程包括：（1）首先需要得到待測(cè)變壓器的實(shí)際相關(guān)數(shù)據(jù)，包括變壓器線圈的高度、直徑；鐵心與旁軛的長(zhǎng)、寬、高；油箱的長(zhǎng)、寬、高；（2）根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)變壓器內(nèi)部需要進(jìn)行溫度檢測(cè)的位置；（3）每根光纖安裝5-15個(gè)光柵傳感器，一般來(lái)說(shuō)傳感器按照安裝部位進(jìn)行分組，不能把不同器件的光柵傳感器分配在一起；（4）確認(rèn)安裝位置后，計(jì)算這些位置的距離或長(zhǎng)度，將其折算成直線長(zhǎng)度，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定光柵傳感器在光纖上的距離；（5）根據(jù)制定的光柵布置方案制作光纖光柵傳感器，并將光纖內(nèi)部布置了光柵的位置進(jìn)行標(biāo)記，在制作完成后，將光纖穿入光纖專用保護(hù)套中；在制作的過(guò)程中要在光纖的首尾兩端都要充分留下光纖的長(zhǎng)度裕度，以待熔接；（6）在變壓器線圈繞制完成后，埋設(shè)繞組溫度傳感器；把光纖光柵傳感器用不溶于絕緣油的白膠粘在紙板或撐條上，并將其伸入繞組油道內(nèi)，完成后利用激光筆檢驗(yàn)光纖是否有斷纖情況；（7）鐵心完成疊裝后，利用白膠或者綁扎帶將光纖光柵傳感器布置在鐵心上，如果有光纖需要轉(zhuǎn)彎的地方需要將轉(zhuǎn)彎處盡量放緩，切勿將其成角超過(guò)90度。如上所述的變壓器內(nèi)部光纖光柵溫度傳感器的布置與埋設(shè)方法，其特征在于，步驟2）、3）的詳細(xì)過(guò)程包括：（8）線圈套裝時(shí)按照正常套裝方法只需注意勿損壞光纖即可；（9）套裝完成后安裝上部鐵軛、夾件，安裝完成后布置上部光纖光柵傳感器，布置完成后將之前的繞組傳感器、鐵心傳感器的光纖集中到一起進(jìn)行編號(hào)，并將其綁扎在一起準(zhǔn)備一起引出變壓器本體。如上所述的變壓器內(nèi)部光纖光柵溫度傳感器的布置與埋設(shè)方法，其特征在于，步驟4）的詳細(xì)過(guò)程包括：（10）變壓器下箱前在變壓器油箱布置光纖傳感器，其布置位置根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于一般沒(méi)有特殊要求的變壓器來(lái)說(shuō)，只需在變壓器冷卻器出、入口設(shè)立傳感器即可；（11）變壓器下箱后將油箱光纖光柵傳感器與其他傳感器一起引出變壓器本體，對(duì)于大型變壓器，引出位置可以為吸濕器；對(duì)于小型變壓器，引出位置可以為油位計(jì)；（12）將光纖光柵引出后，將各組光纖按照設(shè)計(jì)方案要求熔接在專門的法蘭盤上，熔接完成后，按編號(hào)將各傳感器組連接到光纖光柵解調(diào)儀上，并檢驗(yàn)埋設(shè)光纖是否損壞。如上所述的變壓器內(nèi)部光纖光柵溫度傳感器的布置與埋設(shè)方法，其特征在于，步驟5）的詳細(xì)過(guò)程包括：（13）變壓器在熱油循環(huán)時(shí)，需要恒溫循環(huán)，此過(guò)程需要記錄循環(huán)油溫T1，此時(shí)光纖解調(diào)儀所測(cè)得的波長(zhǎng)設(shè)為W1，并在熱油循環(huán)超過(guò)24小時(shí)后，利用光纖光柵解調(diào)儀對(duì)變壓器內(nèi)部溫度進(jìn)行標(biāo)定，之后需要進(jìn)行與上次不同油溫的二次循環(huán)，此過(guò)程記錄循環(huán)油溫T2與此時(shí)光纖解調(diào)儀所測(cè)得的波長(zhǎng)設(shè)為W2；（14）利用光纖光柵屬性，根據(jù)光纖在不同溫度下其波長(zhǎng)差與溫度差成完全正比關(guān)系，設(shè)置一個(gè)光纖與溫度的關(guān)系系數(shù)設(shè)為K，則K=(W1-W2)/(T1-T2)；（15）在大型變壓器運(yùn)行前，需要經(jīng)過(guò)充分靜放，靜放結(jié)束后利用水銀溫度計(jì)標(biāo)定此時(shí)變壓器油溫設(shè)為T0，此時(shí)光纖記錄所測(cè)波長(zhǎng)設(shè)為W0，則開(kāi)始測(cè)量后某時(shí)刻傳感器所測(cè)溫度為T=（W1-W2）(W-W0)/(T1-T2)+T0。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的方法可以有效可靠地在變壓器中埋設(shè)光纖光柵溫度傳感器，并從監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部溫度的角度考慮提出對(duì)光纖光柵溫度傳感器的布置策略，采用本發(fā)明方法可以避免光纖在安裝、調(diào)試中受到損壞。具體實(shí)施方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書(shū)限定范圍之內(nèi)。本發(fā)明提供一種變壓器內(nèi)部光纖光柵溫度傳感器的布置與埋設(shè)方法，包括以下步驟：1）在變壓器完成繞組繞制、鐵心制作后，在繞組、引線、鐵心位置安裝光纖光柵溫度傳感器；2）安裝完成后進(jìn)行線圈套裝、器身裝配；3）器身裝配完成后，整理已經(jīng)布置好的光纖，并進(jìn)行分組綁扎準(zhǔn)備引出；4）將器身正常進(jìn)行變壓器器身干燥，之后器身下箱并安裝箱蓋之后將光纖引出；5）在變壓器進(jìn)行熱油循環(huán)時(shí)進(jìn)行光纖光柵溫度傳感器標(biāo)定。所述方法的要點(diǎn)如下：1.首先需要得到待測(cè)變壓器的實(shí)際相關(guān)數(shù)據(jù)，包括變壓器線圈的高度、直徑；鐵心與旁軛的長(zhǎng)、寬、高；油箱的長(zhǎng)、寬、高。2.根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)變壓器內(nèi)部需要進(jìn)行溫度檢測(cè)的位置。3.每根光纖都可以安裝5-15個(gè)光柵傳感器，因此需要合理分配傳感器，一般來(lái)說(shuō)傳感器按照安裝部位進(jìn)行分組，不能把不同器件的光柵傳感器分配在一起，例如鐵心與線圈的光柵溫度傳感器不能在同一條光纖上。4.確認(rèn)安裝位置后，計(jì)算這些位置的距離或長(zhǎng)度，將其折算成直線長(zhǎng)度，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定光柵傳感器在光纖上的距離。5.根據(jù)制定的光柵布置方案制作光纖光柵傳感器，并將光纖內(nèi)部布置了光柵的位置進(jìn)行標(biāo)記，在制作完成后，將光纖穿入光纖專用保護(hù)套中。在制作的過(guò)程中注意要在光纖的首尾兩端都要充分留下光纖的長(zhǎng)度裕度，以待熔接。6.在變壓器線圈繞制完成后，埋設(shè)繞組溫度傳感器。把光纖光柵傳感器用不溶于絕緣油的白膠粘在紙板或撐條上，并將其伸入繞組油道內(nèi)，完成后利用激光筆檢驗(yàn)光纖是否有斷纖情況。7.鐵心完成疊裝后，利用白膠或者綁扎帶將光纖光柵傳感器布置在鐵心上，注意如果有光纖需要轉(zhuǎn)彎的地方需要將轉(zhuǎn)彎處盡量放緩，切勿將其成角超過(guò)90度。8.線圈套裝時(shí)按照正常套裝方法只需注意勿損壞光纖即可。9.套裝完成后安裝上部鐵軛、夾件，安裝完成后布置上部光纖光柵傳感器，布置完成后將之前的繞組傳感器、鐵心傳感器的光纖集中到一起進(jìn)行編號(hào)，并將其綁扎在一起準(zhǔn)備一起引出變壓器本體。10.變壓器下箱前在變壓器油箱布置光纖傳感器，其布置位置可以根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于一般沒(méi)有特殊要求的變壓器來(lái)說(shuō)，只需在變壓器冷卻器出、入口設(shè)立傳感器即可。11.變壓器下箱后將油箱光纖光柵傳感器與其他傳感器一起引出變壓器本體，對(duì)于大型變壓器，引出位置可以為吸濕器；對(duì)于小型變壓器，引出位置可以為油位計(jì)。12.將光纖光柵引出后，將各組光纖按照設(shè)計(jì)方案要求熔接在專門的法蘭盤上，熔接完成后，按編號(hào)將各傳感器組連接到光纖光柵解調(diào)儀上，并檢驗(yàn)埋設(shè)光纖是否損壞。13.變壓器可以正常進(jìn)行之后的，注油、熱油循環(huán)、靜放等工藝，但是在熱油循環(huán)時(shí)，需要恒溫循環(huán)（此過(guò)程需要記錄循環(huán)油溫T1與此時(shí)光纖解調(diào)儀所測(cè)得的波長(zhǎng)設(shè)為W1），并在熱油循環(huán)超過(guò)24小時(shí)后，利用光纖光柵解調(diào)儀對(duì)變壓器內(nèi)部溫度進(jìn)行標(biāo)定，之后需要進(jìn)行與上次不同油溫（溫差在20℃最好）的二次循環(huán)（此過(guò)程記錄循環(huán)油溫T2與此時(shí)光纖解調(diào)儀所測(cè)得的波長(zhǎng)設(shè)為W2）。14.利用光纖光柵屬性，根據(jù)光纖在不同溫度下其波長(zhǎng)差與溫度差成完全正比關(guān)系，設(shè)置一個(gè)光纖與溫度的關(guān)系系數(shù)設(shè)為K，則K=(W1-W2)/(T1-T2)。15.在大型變壓器運(yùn)行前，需要經(jīng)過(guò)充分靜放，靜放結(jié)束后利用水銀溫度計(jì)標(biāo)定此時(shí)變壓器油溫設(shè)為T0，此時(shí)光纖記錄所測(cè)波長(zhǎng)設(shè)為W0。則開(kāi)始測(cè)量后某時(shí)刻傳感器所測(cè)溫度為T=（W1-W2）(W-W0)/(T1-T2)+T0由于在變壓器充分靜放的過(guò)程中可以認(rèn)為變壓器內(nèi)部溫度均勻，與利用水銀溫度計(jì)所測(cè)內(nèi)部油溫近似相等，并且由于變壓器運(yùn)行時(shí)溫度較高，因此T0的偏差對(duì)于所測(cè)得的數(shù)據(jù)影響很小，因此該公式可以正確準(zhǔn)確地反映變壓器內(nèi)部溫度。以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。