油浸式变压器的绕组浸泡在变压器油中绝缘和散热均依赖油介质。绕组内部热点温度是决定变压器绝缘老化和负载能力的关键参数。荧光光纤温度传感器可以直接埋入变压器绕组线饼之间测量内部温度不受变压器油和绝缘纸板的干扰。
一、油浸式变压器绕组测温的特殊要求
1.1 变压器油环境的适应性
油浸式变压器内部的变压器油在运行中处于较高温度具有化学活性和热膨胀特性。插入绕组内部的温度测量传感器需要在变压器油中保持长期稳定的测温能力。探头护套材料在变压器油中不应发生溶胀分解或析出物污染变压器油或绝缘纸板。石英光纤和特氟龙护套在变压器油中具有材料稳定性可以满足长期运行要求。
1.2 绕组线饼之间的空间条件
油浸式变压器的高低压绕组由多层线饼叠压而成线饼之间有绝缘垫块和油道。探头需要塞入线饼之间的空隙中但不能过度挤压绝缘垫块或堵塞油道。荧光探头的直径和厚度较小可以插入线饼间隙中而不改变原有的油道尺寸和油流通道。
二、荧光探头的预埋安装步骤
2.1 安装时机和准备工作
推荐的安装时机为变压器制造阶段的线圈绕制工序或运行中的变压器大修吊罩检修阶段。安装前根据变压器设计图纸和温度场仿真分析确定每相绕组的可能热点位置制定测点布置方案。准备好探头光纤贯通器和绑扎工具。
2.2 探头在线饼间的定位
将荧光探头从绕组径向插入线饼间隙中使探头端部贴合铜导线表面。探头放置在绕组高度方向约70%至90%的区间内。用绑扎绳将探头固定在撑条或垫块上防止位置窜动。光纤沿绕组撑条和铁芯窗口走线至油箱顶盖上的光纤贯通器安装位置。
2.3 光纤贯通器的密封安装
光纤从贯通器穿过油箱壁后贯通器的内外两端分别用密封件锁紧。安装完成后对贯通器进行真空检漏确认油箱密封性能满足变压器运行要求。
三、匝间绝缘的配合
3.1 探头对匝间绝缘距离的影响
探头在嵌入线饼间后对相邻线饼之间的匝间绝缘距离改变较小。正常的垫块厚度和油道宽度可以容纳探头的大小而不影响沿面爬电距离及耐压水平。
四、常见问题
荧光探头在变压器油中寿命有多长？
特氟龙护套和石英光纤在变压器油中长期稳定运行探头寿命与变压器本体的设计寿命基本匹配。
变压器运行中探头损坏能否在不吊罩的情况下更换？
探头位于变压器绕组内部更换必须停电排油吊罩。建议同一绕组内放置2个测点互为备用同时储备对应的备件以在计划检修时及时安排更换。
五、产品与厂家信息
福州华光天锐光电科技有限公司提供适用于油浸式变压器绕组测温的荧光光纤产品及配套的光纤贯通器产品。探头经过耐油和耐压测试可以在变压器油中长期稳定工作。选型时建议结合变压器容量和绕组结构综合评估以厂家最新技术方案为准。