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分布式光纤传感在大型变压器温度和绕组变形监测中的应用研究
分布式光纤传感在大型变压器温度和绕组变形监测中的应用研究
摘要：随着电力系统的发展和变压器在电力输配中的重要地位，对变压器温度和绕组变形的监测变得越来越重要。本文主要研究了分布式光纤传感在大型变压器温度和绕组变形监测中的应用，通过光纤传感技术可以实时、连续、非侵入式地监测变压器的温度和绕组变形，提前发现潜在问题，保证变压器的安全运行。
关键词：分布式光纤传感，变压器，温度监测，绕组变形监测
1.引言
大型变压器作为电力系统中的核心设备，起着电能传输和分配的重要作用。由于工作环境严苛和电磁环境复杂，长期以来，变压器的温度和绕组变形一直是变压器运行过程中的重要问题。传统的温度和绕组变形监测方法存在许多不足，比如监测点有限、实时性差、对变压器的运行有干扰等。针对这些问题，分布式光纤传感技术成为一种理想的解决方案。
2.分布式光纤传感技术
分布式光纤传感技术是利用光纤作为传感器，通过测量光纤中的光强和相位信息，实现对变压器温度和绕组变形的实时监测。分布式光纤传感技术具有很高的测量精度和空间分辨率，可以实时监测变压器各个位置的温度和绕组变形情况，提供精确的参考数据用于变压器运行的优化和预警。
3.分布式光纤传感技术在大型变压器温度中的应用
3.1温度传感原理
分布式光纤传感技术通过测量光纤中的光强和相位的变化，可以确定光纤所处位置的温度值。利用光纤光强和相位的变化与温度之间的关系，可以实现对变压器各个位置温度的实时监测。
3.2温度监测系统的搭建
搭建分布式光纤传感系统需要先将光纤固定在变压器的关键位置，再通过光纤末端的光学设备实时采集光纤中的信息，并将其传输到监测系统中进行数据处理和分析。通过搭建完整的温度监测系统，可以实现对变压器温度的实时监测和数据的远程传输。
4.分布式光纤传感技术在大型变压器绕组变形监测中的应用
4.1绕组变形的传感原理
绕组变形通常是由于变压器负荷变化或外部环境温度变化引起的。利用分布式光纤传感技术，可以通过测量光纤的形变来监测绕组的变形情况。光纤的形变与绕组变形之间存在着一定的关系，通过测量光纤形变的大小和方向，可以准确地监测绕组变形的情况。
4.2绕组变形监测系统的搭建
搭建分布式光纤传感系统需要将光纤固定在绕组的关键位置，然后通过光纤末端的光学设备实时采集光纤中的形变信息，并将其传输到监测系统中进行实时的数据处理和分析。通过搭建完整的绕组变形监测系统，可以实现对绕组变形的实时监测和数据的远程传输。
5.实验结果与分析
通过在实际的大型变压器上进行温度和绕组变形的监测实验，可以得到较为准确的监测结果。实验结果表明，分布式光纤传感技术可以实现对变压器温度和绕组变形的实时监测，具有较高的测量精度和空间分辨率。
6.结论
本文研究了分布式光纤传感在大型变压器温度和绕组变形监测中的应用，通过光纤传感技术可以实时、连续、非侵入式地监测变压器的温度和绕组变形，提前发现潜在问题，保证变压器的安全运行。分布式光纤传感技术在变压器监测领域具有广阔的应用前景，在电力系统的运维中起到重要的作用。
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