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(cè)溫傳感器的《變壓器用電子溫控器》(JB/T7631-2016)規(guī)定的測(cè)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(cè)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(cè)溫傳感元件。此測(cè)溫傳感元件對(duì)電磁干擾免疫、耐高壓（100KV/光纖對(duì)地引出線距離0.4m）。熒光式光纖測(cè)溫從測(cè)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(jí)。

干式變壓器熒光式光纖測(cè)溫系統(tǒng)目標(biāo)

• 針對(duì)干式變壓器的運(yùn)行環(huán)境，從供電電源、信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端和溫控箱外殼，實(shí)現(xiàn)與外界電氣干擾信號(hào)的隔離與屏蔽。
• 無任何金屬物質(zhì)，本質(zhì)安全。
• 針對(duì)震動(dòng)、灰塵、潮濕、油污等現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，采取多層的防護(hù)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(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

干式變壓器熒光式光纖測(cè)溫主機(jī)設(shè)計(jì)原則

• 實(shí)用性原則

系統(tǒng)建設(shè)堅(jiān)持實(shí)用性原則，在實(shí)用的基礎(chǔ)上考慮了先進(jìn)性和前瞻性，選用符合標(biāo)準(zhǔn)的，先進(jìn)成熟的產(chǎn)品和開發(fā)平臺(tái)，構(gòu)建一個(gè)切合實(shí)際、解決實(shí)際問題的系統(tǒng)。

• 標(biāo)準(zhǔn)化原則

應(yīng)用建設(shè)所采用的系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)和應(yīng)用開發(fā)工具應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)、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(jì)、分步實(shí)施的方針，在實(shí)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(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一組織實(shí)施。

• 可靠性原則

軟硬件資源需要保障光纖測(cè)溫系統(tǒng)的7×24小時(shí)不間斷、可靠運(yùn)行，因此必須配備完善的可靠性措施設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)運(yùn)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(jī)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(zhǔn)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(jiǎn)潔、友好，智能化程度高

系統(tǒng)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行合法性檢查，對(duì)操作人員的誤操作也進(jìn)行了友好的提示。

• 運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可靠。
• 平臺(tái)操作簡(jiǎn)便，易于掌握，安裝過程簡(jiǎn)單?？梢詫?shù)據(jù)按需要自動(dòng)生成各種報(bào)表，提高管理效率。

熒光式光纖測(cè)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(hù)套；末端感溫端含有感溫稀土材料，受固定波長(zhǎng)光線照射后激發(fā)熒光。激勵(lì)停止后，熒光余輝的衰變時(shí)間常數(shù)和溫度的關(guān)系是類指數(shù)函數(shù)。通過測(cè)量余輝的時(shí)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(zhǎng)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(cè)量原理，其最大優(yōu)點(diǎn)就是溫度測(cè)量與光強(qiáng)無關(guān)。在硬件上對(duì)熒光強(qiáng)弱、光路衰減以及電路漂移的不一致性具有較強(qiáng)兼容性。也因此不受電磁場(chǎng)干擾、耐受高壓，非常適用于高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)、易燃易爆的測(cè)溫場(chǎng)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?fù)鋱D如下：

后臺(tái)系統(tǒng)與測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量溫度的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控。光纖測(cè)溫終端集成多通道熒光式光纖，提供對(duì)外的RS485通訊，抗干擾，耐腐蝕設(shè)計(jì)。

干式變壓器光纖溫控器系統(tǒng)應(yīng)用功能

1.1?實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

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(shí)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(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備工作狀況;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(chǔ)

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(diǎn)

光纖溫控器為嵌入式安裝。該產(chǎn)品在高電壓、強(qiáng)電磁干擾、等特殊環(huán)境下測(cè)溫有著獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。熒光式光纖溫度傳感器的溫度熱點(diǎn)與測(cè)量信號(hào)接收部分沒有使用電氣連接，能長(zhǎng)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(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、壽命長(zhǎng)，體積小、使得儀表維護(hù)簡(jiǎn)易方便，運(yùn)輸安全。

2.2?主要功能

• 提供三路繞組測(cè)溫；自動(dòng)/手動(dòng)啟停冷卻風(fēng)機(jī)功能；各通道顯示值數(shù)字補(bǔ)償功能
• 數(shù)碼管顯示巡回顯示變壓器熱點(diǎn)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(diǎn)開啟報(bào)警功能；
• 提供超溫報(bào)警、故障報(bào)警、跳閘等功能
• 提供RS485通訊功能，通訊帶時(shí)標(biāo)可接收對(duì)時(shí)或MODBUS-RTU協(xié)議（F功能）

2.3?附加功能

• 提供4路獨(dú)立的4-20mA模擬電流輸出功能；（E功能）
• PTC非線性電阻傳感測(cè)溫保護(hù)功能；（C功能）
• 繞組溫度上升率和鐵芯溫度上升率報(bào)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(cè)溫范圍	-30℃～+200℃
分辨率	0.1℃
測(cè)量精度	±1%FS(溫控器0.5級(jí)；傳感器B級(jí))
測(cè)溫通道數(shù)	1-4路（可拓展）
光纖探頭耐壓	100KV(40mm耐壓長(zhǎng)度、5min耐受時(shí)間)
光纖探頭直徑	3.0mm
光纖光纜長(zhǎng)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(diǎn)容量	5A/DC220V或5A/DC110V或5A/AC250V
風(fēng)機(jī)觸點(diǎn)容量	7A/AC250V
溫度補(bǔ)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(rèn)通訊配置	通訊地址	通訊波特率	通訊校驗(yàn)位
	1	9600	無校驗(yàn)
管理認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)	ISO9001:2008國(guó)際質(zhì)量管理體系認(rèn)證
生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)	JB/T7631-2016《變壓器用電子溫控器》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)	IEC61000-4:1995國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
	GB/T17626-2008《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)》標(biāo)準(zhǔn)