变电站主变压器的主流测温方式

三、光纤测温系统：是一种接触式测量手段，光纤因其绝缘性能好、耐高电压、耐强磁场、耐大电流、抗腐蚀、抗电磁干扰、可远距离传输、不受干扰等特性，逐步成为强电磁环境下温度监测的首选，主要表现为以下几种方案：
3.1.分布式测温系统：采用光纤中的非线性拉曼效应，实现沿光纤方向温度信息的探测。其存在空间分辨率的概念，为定位需要将5米光纤盘成一个盘来安装，体积大，安装过程复杂且存在隐患，本质上降低了原有设备的电压等级和安全特性；测量周期长、价格昂贵、施工和调试过程繁琐。
3.2.光纤光栅测温系统：采用紫外光在光纤中写入光栅，利用光栅受温度调制波长发生变化的原理，通过解析波长变化信息获得温度信息。其存在传感器尺寸较大、光栅存在长期高温状态下的退敏问题，可靠性待验证、价格昂贵等问题，且仅能构建温度监测系统，不能实现单面柜体配置，施工和调试过程较繁琐。
3.3.荧光测温系统：利用稀土特种荧光物质的余辉时间与温度相关的原理，通过余辉时间获得温度信息，该项技术已被验证可用于超高压（750KV）变压器绕组温度的监测。传感器尺寸小、长期可靠性高、价格适中、不仅能实现单面柜体配置，亦可构建温度监测系统，施工和调试过程方便快捷。不足的是传感器长度目前基本上都在15M左右，温度解析只能在就地安置温度解调仪，再把解析后温度信号通过转接光纤或电缆传输到中控。光纤传感器损坏后更换的设置调校较为繁琐，因每个通道的光纤传感器和温度解调仪的通道是一对一，各个通道不能互换。需要厂家单独生产一根光纤传感器设置调校好后才能安装使用。不建议荧光光纤传感器在有油的场景使用，油对探头有一定腐蚀，会影响探头使用寿命和测量精度。
3.4.砷化镓光纤测温系统：砷化镓光纤传感器是光探头，带隙随温度变化，可变光学滤波器，砷化镓材料属性不随时间变化，是真正的无源探头。在电气系统中，只有真正的无源，才是最安全的元件。光纤是迄今为止世界上最稳定的信号传输媒介。其稳定性是任何一款无线传输技术都无法比拟的，特别是在电磁环境中。相比无线测温探头可以控制材料成本，光纤探头生产是唯一性的，没有任何偷工减料的可能。传感物质为绝缘性材料，性能稳定，可靠性高。基于光谱分析，不受光源劣化、光纤弯折等强度相关参量变化的影响。全介质，不受EMI干扰，普遍应用于强电场、强磁场坏境中。耐高电压，耐化学腐蚀，低损耗。传感器体积小，感温部分仅有 0.3mm，导体使用 62.5um 光纤，柔软，可靠，安装过程中不易受损。 砷化镓芯片基于微纳加工工艺，一致性高，同编号的传感器之间可互换，无需校准，无漂移，不受技术制约。传感器长度可达到500m以上。 光源寿命>30年，在线监测，稳定性超过30年，是光纤点式测温最佳方案，已经广泛使用于国内外高精尖设备及大型超高压油浸式变压器绕组等温度监测。

主变测温是两种，一个是油面温度，一个是绕组温度。
油面温度目前也有两种测温办法，一种是压力式，一种是铂电阻测温。
压力式探头内是一种液体，根据温度不同，液体膨胀程度不一，在液体导管末端是一个测量压力值的感应设备，根据压力，换算为温度信号送出。常用信号类型有0-5V电压信号，4-20mA电流信号，pt100铂电阻信号，RS485信号。这种测温方式应用较多。
铂电阻测温就是直接为铂电阻探头，目前能做这种温度计的厂家很少，且价格昂贵，实际应用也不多。
绕组测温也是两种办法，一个是互感器换算的办法，一个就是光纤测温。
用互感器换算是根据压力式测温先油面温度，然后根据套管CT的二次电流与温度换算的关系，在油面温度上叠加一个铜油温差，模拟得到绕组温度。这种测量办法并不准确，只是一个理论计算值。但是是目前普遍应用的方法。
光纤测温是一种新技术，需要在变压器内预置测温元件，但是由于绝缘方面的原因，这种办法存在先天上的缺陷，尤其在特高压变压器上应用有相当的困难。
最近也有要求厂家提供手提式红外测温仪的，这个只能作为巡检使用，测的是外部结构件的温度，不能算主变本身的测温手段。

主变的测温，现在大多是通过观察主变本身自带有温度显示装置。因为现在电力变电站，都是向着综合自动化，智能化发展的。所以，值守人员大部分情况下是通过后台机的监控程序，对变压器温度进行监控，如果后台发现异常，在去现场观测。至于主变的外部温度，比如说：套管，接线桩头，外壳等等的温度，现在采用的比较多的是红外成像测温。其实现在电力系统内测温的手段大概就这些，还有就是在发展的紫外测温。据说效果比红外测温要好很多，数据也更精确。但是紫外测温设备的价格却要高出狠多。

3.1.分布式测温系统：采用光纤中的非线性拉曼效应，实现沿光纤方向温度信息的探测。其存在空间分辨率的概念，为定位需要将5米光纤盘成一个盘来安装，体积大，安装过程复杂且存在隐患，本质上降低了原有设备的电压等级和安全特性；测量周期长、价格昂贵、施工和调试过程繁琐。
3.2.光纤光栅测温系统：采用紫外光在光纤中写入光栅，利用光栅受温度调制波长发生变化的原理，通过解析波长变化信息获得温度信息。其存在传感器尺寸较大、光栅存在长期高温状态下的退敏问题，可靠性待验证、价格昂贵等问题，且仅能构建温度监测系统，不能实现单面柜体配置，施工和调试过程较繁琐。
3.3.荧光测温系统：利用稀土特种荧光物质的余辉时间与温度相关的原理，通过余辉时间获得温度信息，该项技术已被验证可用于超高压（750KV）变压器绕组温度的监测。传感器尺寸小、长期可靠性高、价格适中、不仅能实现单面柜体配置，亦可构建温度监测系统，施工和调试过程方便快捷。不足的是传感器长度目前基本上都在15M左右，温度解析只能在就地安置温度解调仪，再把解析后温度信号通过转接光纤或电缆传输到中控。光纤传感器损坏后更换的设置调校较为繁琐，因每个通道的光纤传感器和温度解调仪的通道是一对一，各个通道不能互换。需要厂家单独生产一根光纤传感器设置调校好后才能安装使用。不建议荧光光纤传感器在有油的场景使用，油对探头有一定腐蚀，会影响探头使用寿命和测量精度。
3.4.砷化镓光纤测温系统：砷化镓光纤传感器是光探头，带隙随温度变化，可变光学滤波器，砷化镓材料属性不随时间变化，是真正的无源探头。在电气系统中，只有真正的无源，才是最安全的元件。光纤是迄今为止世界上最稳定的信号传输媒介。其稳定性是任何一款无线传输技术都无法比拟的，特别是在电磁环境中。相比无线测温探头可以控制材料成本，光纤探头生产是唯一性的，没有任何偷工减料的可能。传感物质为绝缘性材料，性能稳定，可靠性高。基于光谱分析，不受光源劣化、光纤弯折等强度相关参量变化的影响。全介质，不受EMI干扰，普遍应用于强电场、强磁场坏境中。耐高电压，耐化学腐蚀，低损耗。传感器体积小，感温部分仅有 0.3mm，导体使用 62.5um 光纤，柔软，可靠，安装过程中不易受损。 砷化镓芯片基于微纳加工工艺，一致性高，同编号的传感器之间可互换，无需校准，无漂移，不受技术制约。传感器长度可达到500m以上。 光源寿命>30年，在线监测，稳定性超过30年，是光纤点式测温最佳方案，已经广泛使用于国内外高精尖设备及大型超高压油浸式变压器绕组等温度监测。