干式變壓器熒光式光纖溫控器解決方案概述

傳統(tǒng)以Pt100作為測溫傳感器的《變壓器用電子溫控器》(JB/T7631-2016)規(guī)定的測量范圍只能局限在1000V以下，且該傳感器為金屬材質(zhì)，存在安全隱患。因此測量變壓器繞組溫度的溫度傳感器探頭及引線有更高要求。

光纖溫控器使用我公司自主研發(fā)的熒光式光纖溫度傳感器作為測溫傳感元件。此測溫傳感元件對電磁干擾免疫、耐高壓（100KV/光纖對地引出線距離0.4m）。熒光式光纖測溫從測溫源頭上徹底解決了可能存在的安全隱患問題，提升了變壓器的安全等級。

干式變壓器熒光式光纖測溫系統(tǒng)目標

• 針對干式變壓器的運行環(huán)境，從供電電源、信號輸入端、信號輸出端和溫控箱外殼，實現(xiàn)與外界電氣干擾信號的隔離與屏蔽。
• 無任何金屬物質(zhì)，本質(zhì)安全。
• 針對震動、灰塵、潮濕、油污等現(xiàn)場工作環(huán)境，采取多層的防護措施使光纖溫控器具有良好的電磁兼容性，保證了溫控器的運行穩(wěn)定、可靠。

干式變壓器熒光式光纖測溫主機設(shè)計原則

• 實用性原則

系統(tǒng)建設(shè)堅持實用性原則，在實用的基礎(chǔ)上考慮了先進性和前瞻性，選用符合標準的，先進成熟的產(chǎn)品和開發(fā)平臺，構(gòu)建一個切合實際、解決實際問題的系統(tǒng)。

• 標準化原則

應(yīng)用建設(shè)所采用的系統(tǒng)軟硬件平臺和應(yīng)用開發(fā)工具應(yīng)符合國家標準、信息產(chǎn)業(yè)部標準、公司相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求。

• 統(tǒng)一性原則

遵循信息集中管理、統(tǒng)籌規(guī)劃、整體設(shè)計、分步實施的方針，在實施過程中體現(xiàn)四統(tǒng)一原則：統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準和統(tǒng)一組織實施。

• 可靠性原則

軟硬件資源需要保障光纖測溫系統(tǒng)的7×24小時不間斷、可靠運行，因此必須配備完善的可靠性措施設(shè)計，保證系統(tǒng)運行的高度可靠，充分考慮系統(tǒng)關(guān)鍵應(yīng)用的可靠性要求。

• 可靠的安全機制

本系統(tǒng)采用一系列安全的加密措施，內(nèi)置64位加密算法,系統(tǒng)的安全性更高能夠有效防止數(shù)據(jù)的泄漏和竊取，保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全、準確和完整，防止非法操作員的操作和合法操作員非法的操作。

• 操作界面簡潔、友好，智能化程度高

系統(tǒng)對輸入的數(shù)據(jù)自動進行合法性檢查，對操作人員的誤操作也進行了友好的提示。

• 運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可靠。
• 平臺操作簡便，易于掌握，安裝過程簡單。可以將數(shù)據(jù)按需要自動生成各種報表，提高管理效率。

熒光式光纖測溫原理

光纖探頭由ST接頭、光纖光纜、末端感溫端三部分組成。ST接頭是與光電模塊的連接部分；光纖光纜為傳光部分，內(nèi)部為石英光纖，石英光纖外部有涂覆層和包層，最外部為特氟龍保護套；末端感溫端含有感溫稀土材料，受固定波長光線照射后激發(fā)熒光。激勵停止后，熒光余輝的衰變時間常數(shù)和溫度的關(guān)系是類指數(shù)函數(shù)。通過測量余輝的時間常數(shù)即可求得溫度；光纖整體耐200℃高溫，外表直徑為3mm。長期彎曲半徑13.2cm。短期彎曲半徑4.4cm

傳感器探頭材質(zhì)稀土熒光物質(zhì)，相比其他光纖溫度測量原理，其最大優(yōu)點就是溫度測量與光強無關(guān)。在硬件上對熒光強弱、光路衰減以及電路漂移的不一致性具有較強兼容性。也因此不受電磁場干擾、耐受高壓，非常適用于高電壓、強磁場、易燃易爆的測溫場合。

干式變壓器光纖溫控器布線安裝介紹

1.1?結(jié)構(gòu)框架

系統(tǒng)由熒光式光纖溫控器、熒光式光纖探頭及光纖通訊軟件三部分組成。

結(jié)構(gòu)拓撲圖如下：

后臺系統(tǒng)與測溫終端之間的數(shù)據(jù)傳輸采用RS485通訊方式。

所有的數(shù)據(jù)采集、管理、溫度顯示都由通訊軟件來完成，系統(tǒng)主要實現(xiàn)對測量溫度的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控。光纖測溫終端集成多通道熒光式光纖，提供對外的RS485通訊，抗干擾，耐腐蝕設(shè)計。

干式變壓器光纖溫控器系統(tǒng)應(yīng)用功能

1.1?實時監(jiān)測

可根據(jù)客戶需求設(shè)定數(shù)據(jù)采集密度，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)定時采集數(shù)據(jù)，然后將以表格形式顯示或繪制曲線方式顯示，達到實時監(jiān)測的目的。實時監(jiān)測設(shè)備工作狀況;實時監(jiān)測記錄電抗器溫度情況。

1.2?基本功能

1）溫度數(shù)據(jù)查詢

1、可以查詢指定日期的溫度數(shù)據(jù)，可以瀏覽、打印、導(dǎo)出到EXCEL。

2）歷史溫度數(shù)據(jù)存儲

1、永久記錄溫度數(shù)據(jù)

干式變壓器光纖溫控器介紹

2.1?主要特點

光纖溫控器為嵌入式安裝。該產(chǎn)品在高電壓、強電磁干擾、等特殊環(huán)境下測溫有著獨特的技術(shù)優(yōu)勢。熒光式光纖溫度傳感器的溫度熱點與測量信號接收部分沒有使用電氣連接，能長期高精度和高穩(wěn)定度工作，這大大提高了其應(yīng)用范圍。光纖溫度控制器的精度及靈敏度高且耐高壓可遠程監(jiān)測、壽命長，體積小、使得儀表維護簡易方便，運輸安全。

2.2?主要功能

• 提供三路繞組測溫；自動/手動啟停冷卻風機功能；各通道顯示值數(shù)字補償功能
• 數(shù)碼管顯示巡回顯示變壓器熱點溫度；
• 提供黑匣子功能,能記錄三次掉電前的溫度數(shù)據(jù)和歷史最高溫度；
• 提供變壓器門柜點開啟報警功能；
• 提供超溫報警、故障報警、跳閘等功能
• 提供RS485通訊功能，通訊帶時標可接收對時或MODBUS-RTU協(xié)議（F功能）

2.3?附加功能

• 提供4路獨立的4-20mA模擬電流輸出功能；（E功能）
• PTC非線性電阻傳感測溫保護功能；（C功能）
• 繞組溫度上升率和鐵芯溫度上升率報警功能；
• 通訊協(xié)議可采用Profibus、IEC60870-5-103、以太網(wǎng)通訊等方式；

干式變壓器光纖溫控器技術(shù)參數(shù)

環(huán)境溫度	-10℃～+75℃
環(huán)境濕度	<90%
工作電壓	AC220V；DC110V；DC220V(可選)
測溫范圍	-30℃～+200℃
分辨率	0.1℃
測量精度	±1%FS(溫控器0.5級；傳感器B級)
測溫通道數(shù)	1-4路（可拓展）
光纖探頭耐壓	100KV(40mm耐壓長度、5min耐受時間)
光纖探頭直徑	3.0mm
光纖光纜長度	3m（可定制）
光纖類型	石英光纖
安裝方式	嵌入式或壁掛式
控制觸點容量	5A/DC220V或5A/DC110V或5A/AC250V
風機觸點容量	7A/AC250V
溫度補償范圍	-19.9℃～+19.9℃
工作環(huán)境	環(huán)境溫度：-20℃～+55℃
	環(huán)境濕度：＜90%
默認通訊配置	通訊地址	通訊波特率	通訊校驗位
	1	9600	無校驗
管理認證標準	ISO9001:2008國際質(zhì)量管理體系認證
生產(chǎn)標準	JB/T7631-2016《變壓器用電子溫控器》行業(yè)標準
檢驗實驗標準	IEC61000-4:1995國際標準
	GB/T17626-2008《電磁兼容試驗和測量技術(shù)》標準