【正文】 的電傳感器所無法比擬的。 (1)絕緣性能好，能實現(xiàn)多點測量。 光纖測溫儀測量法維護技術復雜，絕緣處理比較困難，價格也十分昂貴，而且光纖測溫系統(tǒng)的掃描時間比較長。 第四章 分布式光纖光柵溫度傳感的理論基礎我國60年代就提出了不少電信號傳感器測量試驗方法，早期的電氣設備在線監(jiān)測系統(tǒng)經現(xiàn)場試用考驗，出現(xiàn)長期運行穩(wěn)定性較差，壽命短，維護工作量大等問題。繞組機械位移會產生細微的電感或電容的改變，而頻率響應法正是通過測量這種細微的改變來達到監(jiān)測變壓器繞組狀態(tài)的目的。紅外熱像技術是利用紅外探測器接受被測目標的紅外輻射信號，經放大處理，轉換成標準視頻信號，然后通過電視屏或監(jiān)視器顯示紅外熱像圖。 振動分析法。在檢測出各氣體成分及含量后，用特征氣體法或比值法等方法判斷變壓器的內部故障。 變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的總體功能　變壓器在線監(jiān)測的目的，就是通過對變壓器特征信號的采集和分析，判別出變壓器的狀態(tài)，以期檢測出變壓器的初期故障，并監(jiān)測故障狀態(tài)的發(fā)展趨勢。壓力式溫控器及電接點僅完成本體溫度監(jiān)控功能，而遠方微機監(jiān)測及越限報警等功能則需要加裝非電量/電量轉換變送器后再進行A/D轉換，送到監(jiān)控 微機進行數(shù)據(jù)處理。 設定溫度可調，溫度指示控制器內有兩組接點用戶可根據(jù)需要在規(guī)定的范圍內設定溫度。壓力的變化通過毛細管道傳遞到儀表內的彈性元件，使彈性元件產生位移，經傳動機構放大后，于標度盤上指示出被測液體的溫度。這樣，只要測出電阻值的變化，就可達到測量溫度的目的。 獨立式電阻傳感器測溫工作原理：采用熱電阻作為測溫元件，利用金屬導體的電阻值隨溫度變化而改變的特性來進行測量的。變壓器溫度的測試主要是接觸式測溫，測試方 法介紹以下兩種。輻射能以波動形式表現(xiàn)出來，其波長的范圍極廣，從短波、X光、紫外光、可見光、紅外光一直到電磁波。 溫度測量有兩種基本形式：接觸式測量和非接觸式測量（一） 接觸式測量 接觸式測量是以“處于同一平衡狀態(tài)下的物體具有相同溫度”的原理為基礎，測量時儀表的觸頭要與被測物處于熱平衡狀態(tài)，顯示結果才準確。為了有效地監(jiān)測變壓器溫度，防止變壓器的絕緣老化，延長變壓器的運行壽命，必須采用更先進、更可靠的監(jiān)測手段。另外, 低能量的局部放電并不產生C2H2 或只產生少量的C2H2。 C2H2 5*10 4%。從粗糙集理論的觀點, 羅杰斯比值法的故障診斷表也是一張決策表。 紅外吸收光譜法利用紅外光譜法還可以對變壓器油析出氣體的單一組分或混合物中各組分進行定量分析，尤其是對于一些較難分離，并在紫外、可見光區(qū)找不到明顯特征峰的樣品可方便、迅速地完成定量分析。因此，分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現(xiàn)變壓器內部存在的潛伏性故障，并可隨時監(jiān)視故障的發(fā)展狀況。絕緣介質老化往往反映在絕緣介質在交變電場的使用下，其極化過程發(fā)生了改變，非彈性極化增強,使極化過程中的有功損耗增加，使絕緣介質的介質損耗率增大。這類光纖傳感器易實現(xiàn)，但是測量精度和靈敏度較低。利用光纖傳輸光波的特性和外加光源以及光敏元件可以構成兩種類型的光纖傳感器，即功能型光纖傳感器和非功能型光纖傳感器。因此，根據(jù)《電力系統(tǒng)預防性試驗規(guī)程》及導則，通過分析油中溶解氣體的成分、特征氣體含量、變化趨勢、IEC三比值法來判斷變壓器是否存在內部潛伏性故障及故障的性質。隨著熱點溫度的升高( 500e 以上) ，乙烯、氫組分急劇增加，比例增大。其中碳的氧化物( CO、CO2) 成分最多，其次是氫和烴類氣體。局部過熱故障包括接點接觸不良、磁路故障、導體故障等。超聲波監(jiān)測法有靈敏度高，能對局放源定位等優(yōu)點。因此，一旦能設法截取到這種超聲波，就可以判斷是否有局部放電的發(fā)生，進而可以對局部放電位置進行定位。由于甚高頻法會受到一些電暈干擾的影響，所以，現(xiàn)場應用時不使用外置傳感器，而只采用內置傳感器來獲取PD信號。超高頻檢測法超高頻局放檢測通過檢測變壓器內部局放產生的超高頻(300～3 000 MHz) 電信號，實現(xiàn)局部放電的檢測和定位，UHF 法和脈沖電流法不同，脈沖電流法的頻率測量范圍一般不超過1 MHz，UHF 法的頻率范圍為300～3 000 MHz[3]。射頻檢測法利用羅哥夫斯基線圈從電氣設備的中性點處測取信號，測量的信號頻率可達30 MHz，提高了局放的測量頻率。雖然在實驗室中利用光測法來分析局放特征及絕緣劣化機理等方面取得了很大進展，但由于光測法設備復雜、昂貴、靈敏度低， 在實際中并未直接使用。通常采用的超聲傳感器為壓電傳感器，為避開鐵心的磁噪聲和變壓器的機械振動噪聲，選用的頻率范圍為70～150 kHz 。如雷擊、誤操作、負荷突變等。因為，變壓器的內部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時甚至會出現(xiàn)假象。變壓器套管積垢，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側單相接地或相間短路。(2)運行時發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常，應先查明原因后，再采取相應的措施予以排除，把溫度降下來，如果是變壓器內部故障引起的，應停止運行，進行檢修。(5)(4)此時，應立即停止變壓器運行，進行檢修。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這時應停止變壓器的運行，進行檢查。 必須指出，不管系統(tǒng)有沒有備用的電源，絕對不允許將變壓器強制送電。防止這種現(xiàn)象發(fā)生就要做到規(guī)范設計，重視線圈制造的軸向壓緊工藝； 對變壓器進行短路試驗；加強運行維護，使用可靠的短路保護系統(tǒng)，如采用差動保護和變壓器本身的重瓦斯動作來保護。 最常見的是單相線圈的線匝之間、層間的短路，當短路電流很大時，線圈就會產生嚴重變形，：制作繞組時， 導線的表面有毛刺或尖棱、絕緣扭傷、接頭焊接不良；變壓器未經干燥處理，在運行中受潮等。如果油位過高，則易引起溢油。油位下降或上升主要取決于油溫的下降或上升。為防止繞組與外殼間或線圈繞組間發(fā)生擊穿，應立即取樣進行化驗分析，檢驗合格方可繼續(xù)運行。若變壓器處于超負荷運行狀態(tài)，就要立刻減輕變壓器負荷；如果負荷減輕后變壓器的溫度依然沒有明顯下降，就要立刻切斷電源，查找故障原因。 對于粗糙處，應打磨平整或用速效堵漏密封膠將凹處填平；或采用有密封槽或有限位圓鋼( 方鋼)結構的合適的、合格的密封墊。密封不嚴造成滲油變壓器滲漏多發(fā)生在密封膠墊處，主要是由于密封墊耐油性能差，在高溫下老化速度快造成的。 分布式光纖光柵測溫系統(tǒng)測溫精度高，空間定位準確。由于光纖光柵對被感測信息用波長編碼，而波長是一種絕對參量，它不會受到光源功率波動以及光纖彎曲等因素引起的系統(tǒng)損耗的影響，因而光纖光柵傳感器具有非常好的可靠性和穩(wěn)定性。對于變壓器內部溫度的監(jiān)測其定位誤差顯然較大，若提高其定位的精度就又會降低其對溫度的分辨率，所以這種溫度監(jiān)測系統(tǒng)在變壓器內部溫度的監(jiān)測應用還需要進一步研究。 要獲得一定跨度范圍的整個溫度信息，使用單點移動式或由多個單點組成的準分布式傳感方式既浪費資源又在布線上造成很大的困難，這時若使用分布式光纖溫度傳感器顯然是最有效的方法。這種溫度傳感器對變壓器繞組溫度監(jiān)測在上世紀八十年代就有應用，典型產品是美國Luxtron公司研制的 WTS11型變壓器繞組溫度光纖熒光型監(jiān)測系統(tǒng)，能在 0~200 ℃范圍內，達到1 ℃的測溫分辨率，最快能每10 s測量一次，光纖長度帶探頭光纖最長可達到10 m，能廣泛應用在電力變壓器，負載的抽頭轉換開關，高壓開關柜母線溫度和母線開關的監(jiān)測場合。這種傳感器結構比較簡單，成本低廉且便于制作，其主要缺點是這種技術對光強度的改變比較敏感，測量前需要對光強與溫度的對應關系進行標定。 利用半導體材料的光吸收與溫度的關系，可以制成半導體透射式和反射式光纖溫度傳感器。由于在線實時監(jiān)測系統(tǒng)確定繞組熱點具有很高的準確性， 本研究介紹的變壓器在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器采集不同點的油溫，經上位機智能系統(tǒng)的分析，實時監(jiān)測變壓器油的熱點溫度。 背景和國內外研究現(xiàn)狀 目前，國內外油浸式變壓器在線監(jiān)測的范圍很廣，主要包括：( 1) 利用光纖傳感器監(jiān)測變壓器的過熱故障, 并通過計算實時顯示變壓器各熱點的運行溫度；( 2) 監(jiān)測油中可燃氣體總量；( 3) 在線監(jiān)測局部放電, 包括電氣局部放電、聲音局部放電、超高頻局部放電、靜態(tài)局部放電；( 4) 在線監(jiān)測套管的功率因數(shù)和電容；( 5) 在線監(jiān)測油中濕度、溫度、酸度；( 6) 在線監(jiān)測負載電流；( 7) 在線監(jiān)測繞組頂部和底部油溫；( 8) 在線監(jiān)測鐵心接地故障和繞組缺陷；( 9) 在線監(jiān)測儲油柜的油位, 通過安裝傳感器提供油滲漏信息；( 10) 在線監(jiān)測冷卻裝置的功能及運行情況。經過一段時間后，繞組、鐵心和油的溫度上升達到穩(wěn)定。因此有必要對電力變壓器的繞組溫度進行在線監(jiān)測，防止變壓器過熱以保證變壓器安全運行和延長其設備壽命。大部分變壓器的壽命終結是因為其喪失了應有的絕緣能力，而影響絕緣能力的最主要因素是變壓器運行時的繞組溫度。電力變壓器是電力系統(tǒng)中輸變電能的高壓電氣設備，擔負著電壓、電流的轉換及功率傳輸?shù)娜蝿?，其性能的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。以一套三相500 kV ，360 MVA的大型變壓器為例，若發(fā)生絕緣故障，其維修費用當在數(shù)百萬元，停電一天的直接電量損失（按 1 kWh ）達280萬元，若計入間接損失和社會損失，那么它給整個社會造成的損失將更大。在電網規(guī)模如此大，電壓等級如此高的情況下，一旦發(fā)生大面積的停電事故，將給國家造成巨大損失，給人民帶來巨大不便，電力系統(tǒng)的可靠性問題就顯得尤為重要。 Single chip microputer目錄摘要 ⅠAbstract Ⅱ第一章 緒 論 1 本論文的背景和意義 1 本論文的主要方法和研究進展 1 本論文的主要內容 1 本論文的結構安排 1第二章 各章題序及標題小2號黑體 2 各節(jié)點一級題序及標題小3號黑體 2 各節(jié)的二級題序及標題4號黑體 2 頁眉、頁腳說明 2 段落、字體說明 2 公式、插圖和插表說明 2結論 136參考文獻（References） 138致謝 150附 錄 1 標題 8附 錄 2 標題 9第一章 緒論伴隨著我國經濟的快速發(fā)展，我國的電網運行水平也在不斷提高，各級調度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網及變電站的運行情況，提高變電站的可控性，進而要求更多地采用遠方集中控制、操作、反事故措施等，即采用無人值班的管理模式，以減少人為誤操作的可能性，提高運行的可靠性。 Will eventually be a plex system is deposed into relatively simple, is advantageous to the we use part of the hardware and software implementation. Second, clear the principles of system implemented on the basis of the system of optical fiber part such as sampling and the software behind the operation, according to the design pleted test rig, is researched.Keyword: Winding hot spot temperature。其次對系統(tǒng)的每一部分都以物理公式的推導為基礎，以變使系統(tǒng)各部分的構建達到最優(yōu)化；最終將復雜的系統(tǒng)分解為較為簡單的、有利于我們用軟硬件實現(xiàn)的部分。如果變壓器運行時的繞組最熱點溫度過低，則變壓器的能力就沒有得到充分利用，減低了經濟效益，而熱點溫度過高，不僅會影響變壓器使用壽命，還將對變壓器安全運行造成威脅。大部分變壓器壽命的終結是因為其喪失了應有的絕緣能力，而影響絕緣能力的最主要因素是變壓器運行時的繞組溫度。首先，深入細致地分析研究了分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的原理；分析目前世界上光纖測溫的先進技術以及科研成果，采用基于拉曼散射的反斯托克斯和斯托克斯光的光強比較技術，從空間和溫度分辨率入手，結合實際情況制定本系統(tǒng)的可行方法。 Analysis of the current optical fiber temperature measurement in the world advanced technology and scientific research, based on the anti stokes Raman scattering and stokes light intensity is more technology, from the perspective of the space resolution and temperature, bined with the actual situation make the feasible method of this system. Secondly the system each part based on the physical formula is derived, with variable to optimize the system each part of the building。Distributed optical fiber sensor。截至 2005年底，全國發(fā)電裝機容量已超過5 億千瓦，預計到 2020 年我國人均裝機容量將達到 ，總裝機容量也將超過10 億千瓦。如果一臺大型電力變壓器在系統(tǒng)中運行時發(fā)生事故，則可能導致大面積停電，其檢修期一般要半年以上，造成巨大的經濟損失。變壓器本身也是電力系統(tǒng)中最昂貴設備之一，單以其本身價格計算，進口的250 MVA/500 kV變壓器平均約133 萬美元/臺，國產同規(guī)格的也可達到1000 萬元/臺。長期研究表明，大型電力變壓器的運行可靠性在很大程度取決于其絕緣狀態(tài)。熱點溫度如超過允許限值，不僅會影響變壓器