温度保护型干式空心电抗器及其测温方法.pdf

一种温度保护型干式空心电抗器及其测温方法，包括上、下星形架(1、8)，上、下星形架环氧连接板(3、6)，环氧板撑条(9)，环氧板(16)，干式空心电抗器线圈(10)，外壳(17)，温度传感器及温控装置，其特征是：所述温度传感器是一种光纤测温传感器，此光纤测温传感器附着在干式空心电抗器线圈(10)表面或绝缘包裹层内、外任意一点或多点。采用温度保护型干式空心电抗器以后，干式空心电抗器可在其设定的温度范围内工作，超过和低于设定温度范围的匀属工作不正常，温控仪可先给出声、光报警，一旦超过设定的上限时可及时将电抗器及其配套设备从电路中切除，从而避免了事故范围的扩大，也避免了由此而引起经济损失。

1.  一种温度保护型干式空心电抗器，包括上、下星形架(1、8)，上、下星形架环氧连接板(3、6)，环氧板撑条(9)，环氧板(16)，干式空心电抗器线圈(10)，外壳(17)，温度传感器及温控装置，其特征是：所述温度传感器是一种光纤测温传感器，此光纤测温传感器附着在干式空心电抗器线圈(10)表面或绝缘包裹层内、外任意一点或多点，通过检测输入光强度和输出光强度的差值而测量检测点温度。

2.  一种检测温度保护型干式空心电抗器的方法，其特征是：将内藏式光纤测温传感器(11)用无碱玻纤布缠附在导线(10)上，并把输送光信号的光缆(13)粘附在已制作完成线圈的绝缘外表层引出，引出的光缆通过预埋管件引到距干式空心电抗器≥2米的光电变换器中，或直接引于主控室光电变换器中，预埋管件转弯不得太多，且角度＞90度，将光信号转换成电信号，并将其放大至温控仪能工作的范围，温控仪将显示干式空心电抗器该点的实时温度，温控仪设置4个控制点：高温上限、高温预警、低温预警、低温下限，当温度达到高温预警时，温控仪中有一开关接点闭合，将控制声光报警的电路接通，给出声光报警，当温度达到高温上限时，温控仪中另一开关接点闭合，将控制执行投切的电路接通，将干式空心电抗器及其配套设备从电路中切除。

3.  如权利要求2所述的检测温度保护型干式空心电抗器的方法，其特征是：将外附式光纤测温传感器(15)用无碱玻纤布将其缠绕在外绝缘层(14)上，并随干式空心电抗器的环氧树脂整体固化、而牢固地附着在线圈绝缘层表面，并把输送光信号的光缆(13)延绝缘外层引出至光电变换器中，通过检测的线圈实际温度和外绝缘层温度的差距，给温控仪编程一个修正系数，利用光在温敏材料中传输会随温度不同而折射率发生变化，但纤芯折射率不变的原理，通过检测输出光强度和返回光强度的对比，完成对温度的检测。

温度保护型干式空心电抗器及其测温方法
技术领域
本发明涉及电抗器，特别是一种用于供用电系统的温度保护型干式空心电抗器及其测温方法。
背景技术
自干式空心电抗器问世以来，其低噪声、线性度好，无磁饱和，维护简单等优点，使干式空心电抗器迅速在供、用电系统中得到广泛应用。其结构具有以下特殊性：1、无导磁铁芯，故漏磁大。一般铁磁物质做成的测温传感器，在强磁场内均会产生涡流而发热，干式空心电抗器线圈由环氧树脂包裹整体固化，散热依靠层与层之间空气道的流动空气散热，由于空气导热性差，测温传感器发热产生的高温将会使绝缘逐步碳化，而导致干式空心电抗器绝缘击穿并烧毁；2、电位梯度分布不均，电场强度大。在强电场的作用下，目前测温传感器输出的信号都会产生严重畸变，其不确定性和离散性都使温控系统无法工作。
故原干式空心电抗器都没有温控装置，电抗器运行在不知晓温度的状态。一旦电抗器运行温度过高(既可能是电抗器自身原因，也可能是其它设备故障)，将造成电抗器绝缘击穿、匝间或层间短路、使设备瞬间损坏，也可能使事故范围进一步扩大，而造成严重的经济损失。
发明内容
为了克服现有干式空心电抗器的上述不足，本发明提供一种温度保护型干式空心电抗器及其测温方法，用以对干式空心电抗器的运行温度进行精确的测控，保障设备的安全运行，延长设备的使用寿命。
所述温度保护型干式空心电抗器，包括上、下星形架1、8，上、下星形架环氧连接板3、6，环氧板撑条9，环氧板16，干式空心电抗器线圈10，外壳17，温度传感器及温控装置，其特征是：所述温度传感器是一种光纤测温传感器，此光纤测温传感器附着在干式空心电抗器线圈10表面或绝缘包裹层内、外任意一点或多点，通过检测输入光强度和输出光强度的差值而测量检测点温度。
光纤测温传感器由光纤焊接成的菲涅尔透镜及温敏材料构成。利用光在温敏材料中传输会随温度不同而折射率发生变化，但纤芯折射率不变的原理，通过检测输出光强度和返回光强度的对比，从而完成对温度的检测。
本发明的有益效果：
采用温度保护型干式空心电抗器以后，干式空心电抗器可在其设定的温度范围内工作，超过和低于设定温度范围的匀属工作不正常，温控仪可先给出声、光报警，一旦超过设定的上限时可及时将电抗器及其配套设备从电路中切除，从而避免了事故范围的扩大，也避免了由此而引起经济损失。
附图说明
图1为本发明外形结构示意图，
图2为图1的俯视图，
图3为图1A-A面剖视图。
图中：1、上星形架；2、上星形架紧固螺丝；3、上星形架环氧连接板；4、上环氧连接板紧固螺丝；5、下环氧连接板紧固螺丝；6、下星形架环氧连接板；7、下星形架紧固螺丝；8、下星形架；9、环氧板撑条；10、干式空心电抗器线圈；11、内藏式光纤测温传感器；12、内绝缘层；13、信号光缆；14、外绝缘层；15、外附式光纤测温传感器，16、环氧板，17、外壳。
具体实施方式
实施方式1：内藏式光纤测温传感器
在绕制干式空心电抗器线圈时，按照温度场分析得出的结论，把内藏式光纤测温传感器11用无碱玻纤布缠附在导线10上，并把输送光信号的光缆13粘附在已制作完成线圈的绝缘外表层引出。引出的光缆，通过预埋管件引到距干式空心电抗器≥2米的光电变换器中(或直接引于主控室光电变换器中。条件是转弯不得太多，且角度＞90度)，将光信号转换成电信号，并将其放大至温控仪能工作的范围，温控仪将显示干式空心电抗器该点的适时温度。温控仪可设置4个控制点：高温上限、高温预警、低温预警、低温下限。当温度达到高温预警时，温控仪中有一开关接点闭合，将控制声光报警的电路接通，给出声光报警。当温度达到高温上限时，温控仪中另一开关接点闭合，将控制执行投切的电路接通，将干式空心电抗器及其配套设备从电路中切除。低温情况与高温同。
实施方式2：外附式光纤测温传感器
在绕制干式空心电抗器线圈时，将外附式光纤测温传感器15用无碱玻纤布将其缠绕在外绝缘层14上，并随干式空心电抗器的环氧树脂整体固化、而牢固的附着在线圈绝缘层表面。并把输送光信号的光缆13延绝缘外层引出至光电变换器中。通过掌握的线圈实际温度和外绝缘层温度的差距，给温控仪编程一个修正系数，利用光在温敏材料中传输会随温度不同而折射率发生变化，但纤芯折射率不变的原理，通过检测输出光强度和返回光强度的对比，完成对温度的检测。其它工况与方式1相同。外附式光纤测温传感器的方式为已经生产好了的和在线运行的无温控装置的干式空心电抗器提供了改造的可能。