TOTF油浸式變壓器(qì)繞組熱點光纖在線監測系統是基于熒光測溫原理(lǐ)研發的一套測溫系統，可(kě)應用于油浸式變壓器(qì)繞組熱點、GIS設備內(nèi)部熱點、氣體(tǐ)絕緣式高(gāo)壓開(kāi)關內(nèi)部熱點溫度監測等。系統具有(yǒu)自診斷、測溫速度快、精準度高(gāo)的特點；且熒光光纖傳感器(qì)工藝成熟，一緻性較好；能夠在線監測各熱點溫度信息，并實時(shí)顯示在本地顯示系統及後台數(shù)據終端。
熒光物質在受到一定波長(受激譜)的光輻射後，電(diàn)子吸收光子從低(dī)能級躍遷到激發态高(gāo)能級。而從高(gāo)能級返回到低(dī)能級的輻射躍遷中就會(huì)發出熒光。激勵停止後，受激發産生(shēng)熒光的強度會(huì)随時(shí)間(jiān)慢慢減弱，通(tōng)常是按指數(shù)方式衰減，熒光衰減曲線如下所示。當熒光強度從受激發後産生(shēng)的光強減少(shǎo)到原來(lái)光強的1/e時(shí)，這個(gè)過程所經曆的時(shí)間(jiān)就是熒光壽命。
研究證明(míng)，在不同的環境溫度下，熒光壽命也不同，熒光壽命與溫度的關系可(kě)用下式表示：
式中，RE、RT、k、ΔE均為(wèi)常數(shù)；T為(wèi)絕對溫度。因此，測量熒光壽命的長短(duǎn)，就可(kě)以得(de)知當前的環境溫度。熒光餘輝的衰變時(shí)間(jiān)常數(shù)是溫度的單值函數(shù)，通(tōng)常溫度越高(gāo)，時(shí)間(jiān)常數(shù)越小(xiǎo)。隻要測得(de)時(shí)間(jiān)常數(shù)的值，就可(kě)以求出溫度。
應用這種方法測溫的最大(dà)優點，就是被測目标溫度隻取決于熒光材料的時(shí)間(jiān)常數(shù)，而與系統的其他變量無關，例如激勵光源強度的變化、傳輸效率、耦合程度的變化等都不影(yǐng)響測量結果，較其它測溫法(熒光強度測溫等)原理(lǐ)上(shàng)有(yǒu)明(míng)顯優勢，系統框架圖如下圖所示。
實時(shí)監測變壓器(qì)繞組“熱點”溫度
可(kě)評估變壓器(qì)運行(xíng)狀态，增強系統可(kě)靠性。
實時(shí)監測變壓器(qì)運行(xíng)狀态中溫度信息
可(kě)及時(shí)有(yǒu)效控制(zhì)負荷，優化變壓器(qì)負載運行(xíng)配置。
及時(shí)監測報警信息
高(gāo)峰負荷運行(xíng)時(shí)，可(kě)防止變壓器(qì)過熱而出現非計(jì)劃性、突發性的故障。
長期在線監測變壓器(qì)溫度變化趨勢
可(kě)構建變壓器(qì)溫度變化趨勢檔案，實現事前管理(lǐ)和(hé)風險預測。
提供動态、實時(shí)、安全、可(kě)靠的信息
可(kě)及時(shí)啓動冷卻系統，延長變壓器(qì)使用壽命。
有(yǒu)效評估和(hé)優化變壓器(qì)的設計(jì)與制(zhì)作(zuò)工藝
測溫範圍 | -40°C~260°C |
測溫精度 | ±1℃ |
測溫分辨率 | 0.1℃ |
測溫通(tōng)道(dào)數(shù) | 4-9通(tōng)道(dào) |
響應時(shí)間(jiān) | ≤200ms |
溫度單位 | ℃ |
供電(diàn) | DC 24V |
溫度校(xiào)準 | 系統自校(xiào)準、自診斷、全壽命期間(jiān)保持在标準範圍內(nèi) |
設備功耗 | <15W |
結構尺寸 | 256*172*76mm |
通(tōng)訊協議 | 标準Modbus RTU/Modbus TCP/IP |
設備物理(lǐ)接口 | 電(diàn)源接口（DC 24V）、RS 485接口、LAN接口、USB接口、屏幕喚醒按鈕、4-9個(gè)ST傳感器(qì)接口、8+1繼電(diàn)器(qì)接口、4- 9通(tōng)道(dào)4~20mA模拟量接口 |
設備重量 | < 5kg |
結構尺寸 | 256*172*70mm |
電(diàn)源輸入 | DC 24V |
光纖連接器(qì)類型 | ST（接受定制(zhì)） |
最小(xiǎo)彎曲半徑 | 50mm |
長度要求 | 1-8米 |
光纜耐受溫度 | -40℃~260℃ |
光纜直徑 | 3.0mm |
探頭類型 | 裸探頭+紙質固定座 |
護套材質 | PTFE旋切管+帶開(kāi)口內(nèi)護套管 |
化學性能 | 抗化學腐蝕，可(kě)長期應用于變壓器(qì)油、煤油等 |
電(diàn)磁幹擾 | 完全免疫 |
絕緣性能 | 無導體(tǐ)結構 |
數(shù)字溫度信号接入後台
設備具有(yǒu)多(duō)個(gè)模拟信号（4~20mA）及連續的數(shù)字信号接口（RS 485，LAN）以用來(lái)與外部通(tōng)訊。
延長變壓器(qì)使用壽命
光纖溫度傳感器(qì)（FS-08）可(kě)以實時(shí)測量繞組溫度。通(tōng)過連接光纖溫度解調儀(FM-08)模拟量輸出模塊或RS 485輸出到變壓器(qì)冷卻控制(zhì)設備，确保變壓器(qì)繞組溫度保持在安全值以下。
在安全範圍內(nèi)增加變壓器(qì)負載
由于繞組溫度測量基于繞組內(nèi)部相對準确，變壓器(qì)負載必須保守，以确保繞組溫度低(dī)于安全值。
精确估算(suàn)變壓器(qì)額定容量
油浸變壓器(qì)繞組熱點光纖溫度在線監測系統可(kě)以允許額外負載，可(kě)以獲得(de)額外的傳輸能量而不破壞設備。使用油浸變壓器(qì)繞組熱點光纖溫度在線監測系統精确測量繞組熱點溫度，使得(de)運行(xíng)條件下負載達到最大(dà)值。
對變壓器(qì)設計(jì)做(zuò)有(yǒu)效驗證
額定負載下的熱點溫升是決定所有(yǒu)變壓器(qì)負載能力的必要參數(shù)。隻有(yǒu)通(tōng)過光纖技(jì)術(shù)直接測量熱點溫度才能真實地了解溫升。
變壓器(qì)安裝場(chǎng)景：
設備名稱 | 配備方式 | 數(shù)量 | 備注 |
熒光光纖溫度解調儀 | FM-08 | 1 | 标準通(tōng)道(dào)數(shù)：4-8通(tōng)道(dào)（可(kě)配置） |
熒光光纖溫度傳感器(qì) | FS-06 | 4~8 | 标準長度：3、5、8米（特殊長度可(kě)定制(zhì)） |
光纖貫通(tōng)器(qì)轉接盤 | OP-08 | 1 | 标準通(tōng)道(dào)數(shù)：4-8（可(kě)配置）含密封圈 |
法蘭盤 | RF-01 | 1 | |
轉接光纜 | EC-08 | 4~8 | 标準長度：3.、5、8米（特殊長度可(kě)定制(zhì)） |
防護罩 | CB-02 | 1 | |
防護箱 | PB-02 | 1 | |
系統軟件 | Tmeas OTF | 1 | 必配，預裝于FM-08系統中 |
應統軟件 | Tmeas GW | 1 | 選配 |
