首先研究并分析电力变压器在电网中的地位,明白为什么要对电力变压器进行监测。了解目前对电力变压器的温度的监测方式都有哪些,并对比其优缺点,同时比较至少两种方案,确定为什么使用光纤光栅温度传感器对其进行测量。之后通过对变压器内部产生的热量的原因进行分析,明确被测对象是变压器的什么部位。其次就是对已经确定的被测部位以及测量方式进行温度的实时监控与测量,并且要求在不正常状态时给予报警信号。最后根据已经确定的被测位置以及测量方式方法,设计出温度监测系统的硬件以及软件部分。
论文的研究目的是实现光纤光栅对变压器在线监测绕组温度的变化,为变压器绕组温度分布的测量与分析做好准备,也为变压器绕组温度光纤光栅在线监测系统的实际应用作铺垫。主要研究内容如下:
①分析电力变压器的重要性以及其特点,明确测量电力变压器的温度变化的重要性;
②结合电力变压器的特点,分析其温度变化的主要原因,并确定对其进行监测的位置以及方法;
③根据选择的传感器,分析其传感原理,设计信号检测和处理过程,研究基于光纤光栅温度传感器的温度测量的原理及方法。从理论上确定其对变压器内部温度在线监测的性能特点。
④根据变压器内部温度的变化范围及光纤光栅温度传感器工作环境的特点,选择合适的光纤光栅传感器及其它硬件设备,搭建基于温升用油浸式试验变压器的实验平台。
这次设计的在线监控系统以检测部分为主,控制维护部分并不做主要设计对象。为了实现直接测量绕组温度,反映变压器运行状态下的温度变化,采取可直接装设在变压器绕组内部的光纤光栅传感器进行温度测量;光源部分需采用输出稳定的激光器,保证输入信号稳定,从而保障测量结果稳定可靠;经过放大、滤波、A/D转换后将结果输送至控制器,由于监测的信号量只有温度一个部分,所以控制器部分采用输入输出较少的单片机,即可完整处理信号量。如果为了满足远程操作,则需要将控制器连入串行通信总线,连接至上位机,传送数据。
为了达到精确掌握变压器绕组温度变化,对其监测,使用信号采集模块、控制模块、输出模块三个部分组成的在线监测系统。
信号采集部分使用光纤光栅传感器,采取直接测量方式,将探头装设在变压器内部,采集温度信息。将采集来的数据,通过放大滤波,A/D转换后,送给控制模块。
控制模块采用单片机做控制器,与PLC相比,单片机更适应于这种输入信息量较少的情况,PLC输入输出均多于单片机,更适合于充当工业流程的控制器。控制器接受信号后,根据标定值进行判断,温度异常即输出信号至报警装置,同时输出至显示模块,显示器温度以及异常情况。
报警模块与液晶显示屏共同构成输出部分。
论文的研究目的是实现光纤光栅对变压器在线监测绕组温度的变化,为变压器绕组温度分布的测量与分析做好准备,也为变压器绕组温度光纤光栅在线监测系统的实际应用作铺垫。主要研究内容如下:
①分析电力变压器的重要性以及其特点,明确测量电力变压器的温度变化的重要性;
②结合电力变压器的特点,分析其温度变化的主要原因,并确定对其进行监测的位置以及方法;
③根据选择的传感器,分析其传感原理,设计信号检测和处理过程,研究基于光纤光栅温度传感器的温度测量的原理及方法。从理论上确定其对变压器内部温度在线监测的性能特点。
④根据变压器内部温度的变化范围及光纤光栅温度传感器工作环境的特点,选择合适的光纤光栅传感器及其它硬件设备,搭建基于温升用油浸式试验变压器的实验平台。
这次设计的在线监控系统以检测部分为主,控制维护部分并不做主要设计对象。为了实现直接测量绕组温度,反映变压器运行状态下的温度变化,采取可直接装设在变压器绕组内部的光纤光栅传感器进行温度测量;光源部分需采用输出稳定的激光器,保证输入信号稳定,从而保障测量结果稳定可靠;经过放大、滤波、A/D转换后将结果输送至控制器,由于监测的信号量只有温度一个部分,所以控制器部分采用输入输出较少的单片机,即可完整处理信号量。如果为了满足远程操作,则需要将控制器连入串行通信总线,连接至上位机,传送数据。
为了达到精确掌握变压器绕组温度变化,对其监测,使用信号采集模块、控制模块、输出模块三个部分组成的在线监测系统。
信号采集部分使用光纤光栅传感器,采取直接测量方式,将探头装设在变压器内部,采集温度信息。将采集来的数据,通过放大滤波,A/D转换后,送给控制模块。
控制模块采用单片机做控制器,与PLC相比,单片机更适应于这种输入信息量较少的情况,PLC输入输出均多于单片机,更适合于充当工业流程的控制器。控制器接受信号后,根据标定值进行判断,温度异常即输出信号至报警装置,同时输出至显示模块,显示器温度以及异常情况。
报警模块与液晶显示屏共同构成输出部分。