干式變壓器熒光式光纖溫控器解決方案概述

傳統以Pt100作為測溫傳感器的《變壓器用電子溫控器》(JB/T7631-2016)規定的測量范圍只能局限在1000V以下，且該傳感器為金屬材質，存在安全隱患。因此測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的熒光式光纖溫度傳感器作為測溫傳感元件。此測溫傳感元件對電磁干擾免疫、耐高壓（100KV/光纖對地引出線距離0.4m）。熒光式光纖測溫從測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。

干式變壓器熒光式光纖測溫系統目標

• 針對干式變壓器的運行環境，從供電電源、信號輸入端、信號輸出端和溫控箱外殼，實現與外界電氣干擾信號的隔離與屏蔽。
• 無任何金屬物質，本質安全。
• 針對震動、灰塵、潮濕、油污等現場工作環境，采取多層的防護措施使光纖溫控器具有良好的電磁兼容性，保證了溫控器的運行穩定、可靠。

干式變壓器熒光式光纖測溫主機設計原則

• 實用性原則

系統建設堅持實用性原則，在實用的基礎上考慮了先進性和前瞻性，選用符合標準的，先進成熟的產品和開發平臺，構建一個切合實際、解決實際問題的系統。

• 標準化原則

應用建設所采用的系統軟硬件平臺和應用開發工具應符合國家標準、信息產業部標準、公司相關技術規范和要求。

• 統一性原則

遵循信息集中管理、統籌規劃、整體設計、分步實施的方針，在實施過程中體現四統一原則：統一領導、統一規劃、統一標準和統一組織實施。

• 可靠性原則

軟硬件資源需要保障光纖測溫系統的7×24小時不間斷、可靠運行，因此必須配備完善的可靠性措施設計，保證系統運行的高度可靠，充分考慮系統關鍵應用的可靠性要求。

• 可靠的安全機制

本系統采用一系列安全的加密措施，內置64位加密算法,系統的安全性更高能夠有效防止數據的泄漏和竊取，保證系統的數據安全、準確和完整，防止非法操作員的操作和合法操作員非法的操作。

• 操作界面簡潔、友好，智能化程度高

系統對輸入的數據自動進行合法性檢查，對操作人員的誤操作也進行了友好的提示。

• 運行穩定，數據可靠。
• 平臺操作簡便，易于掌握，安裝過程簡單。可以將數據按需要自動生成各種報表，提高管理效率。

熒光式光纖測溫原理

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套；末端感溫端含有感溫稀土材料，受固定波長光線照射后激發熒光。激勵停止后，熒光余輝的衰變時間常數和溫度的關系是類指數函數。通過測量余輝的時間常數即可求得溫度；光纖整體耐200℃高溫，外表直徑為3mm。長期彎曲半徑13.2cm。短期彎曲半徑4.4cm

傳感器探頭材質稀土熒光物質，相比其他光纖溫度測量原理，其最大優點就是溫度測量與光強無關。在硬件上對熒光強弱、光路衰減以及電路漂移的不一致性具有較強兼容性。也因此不受電磁場干擾、耐受高壓，非常適用于高電壓、強磁場、易燃易爆的測溫場合。

干式變壓器光纖溫控器布線安裝介紹

1.1?結構框架

系統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。

結構拓撲圖如下：

后臺系統與測溫終端之間的數據傳輸采用RS485通訊方式。

所有的數據采集、管理、溫度顯示都由通訊軟件來完成，系統主要實現對測量溫度的數據采集及監控。光纖測溫終端集成多通道熒光式光纖，提供對外的RS485通訊，抗干擾，耐腐蝕設計。

干式變壓器光纖溫控器系統應用功能

1.1?實時監測

可根據客戶需求設定數據采集密度，系統根據設定的參數定時采集數據，然后將以表格形式顯示或繪制曲線方式顯示，達到實時監測的目的。實時監測設備工作狀況;實時監測記錄電抗器溫度情況。

1.2?基本功能

1）溫度數據查詢

1、可以查詢指定日期的溫度數據，可以瀏覽、打印、導出到EXCEL。

2）歷史溫度數據存儲

1、永久記錄溫度數據

干式變壓器光纖溫控器介紹

2.1?主要特點

光纖溫控器為嵌入式安裝。該產品在高電壓、強電磁干擾、等特殊環境下測溫有著獨特的技術優勢。熒光式光纖溫度傳感器的溫度熱點與測量信號接收部分沒有使用電氣連接，能長期高精度和高穩定度工作，這大大提高了其應用范圍。光纖溫度控制器的精度及靈敏度高且耐高壓可遠程監測、壽命長，體積小、使得儀表維護簡易方便，運輸安全。

2.2?主要功能

• 提供三路繞組測溫；自動/手動啟停冷卻風機功能；各通道顯示值數字補償功能
• 數碼管顯示巡回顯示變壓器熱點溫度；
• 提供黑匣子功能,能記錄三次掉電前的溫度數據和歷史最高溫度；
• 提供變壓器門柜點開啟報警功能；
• 提供超溫報警、故障報警、跳閘等功能
• 提供RS485通訊功能，通訊帶時標可接收對時或MODBUS-RTU協議（F功能）

2.3?附加功能

• 提供4路獨立的4-20mA模擬電流輸出功能；（E功能）
• PTC非線性電阻傳感測溫保護功能；（C功能）
• 繞組溫度上升率和鐵芯溫度上升率報警功能；
• 通訊協議可采用Profibus、IEC60870-5-103、以太網通訊等方式；

干式變壓器光纖溫控器技術參數

環境溫度	-10℃～+75℃
環境濕度	<90%
工作電壓	AC220V；DC110V；DC220V(可選)
測溫范圍	-30℃～+200℃
分辨率	0.1℃
測量精度	±1%FS(溫控器0.5級；傳感器B級)
測溫通道數	1-4路（可拓展）
光纖探頭耐壓	100KV(40mm耐壓長度、5min耐受時間)
光纖探頭直徑	3.0mm
光纖光纜長度	3m（可定制）
光纖類型	石英光纖
安裝方式	嵌入式或壁掛式
控制觸點容量	5A/DC220V或5A/DC110V或5A/AC250V
風機觸點容量	7A/AC250V
溫度補償范圍	-19.9℃～+19.9℃
工作環境	環境溫度：-20℃～+55℃
	環境濕度：＜90%
默認通訊配置	通訊地址	通訊波特率	通訊校驗位
	1	9600	無校驗
管理認證標準	ISO9001:2008國際質量管理體系認證
生產標準	JB/T7631-2016《變壓器用電子溫控器》行業標準
檢驗實驗標準	IEC61000-4:1995國際標準
	GB/T17626-2008《電磁兼容試驗和測量技術》標準