一、系統(tǒng)概述

變壓器繞組高溫在線監(jiān)測傳感器系統(tǒng)是針對電力變壓器運行過程中繞組溫度異常升高問題而設(shè)計的智能化監(jiān)測解決方案。該系統(tǒng)通過高精度溫度傳感器實時采集繞組溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合先進的通信技術(shù)和數(shù)據(jù)分析算法，實現(xiàn)對變壓器繞組溫度的連續(xù)監(jiān)測、異常預(yù)警和故障診斷，為變壓器的安全運行提供可靠保障。

二、系統(tǒng)組成

傳感器模塊

(1)光纖光柵溫度傳感器：采用FBG技術(shù)，測量范圍-40℃～200℃，精度±0.5℃

(2)分布式光纖測溫系統(tǒng)：空間分辨率1m，測溫精度±1℃

(3)無線溫度傳感器：LoRa通信，電池壽命5年以上

數(shù)據(jù)采集單元

(1)多通道數(shù)據(jù)采集器：支持16路模擬量輸入

(2)信號調(diào)理電路：提供抗干擾和信號放大功能

(3)嵌入式處理器：ARM Cortex-M7內(nèi)核，實時數(shù)據(jù)處理

通信網(wǎng)絡(luò)

(1)工業(yè)以太網(wǎng)：用于站內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸

(2)4G無線通信：實現(xiàn)遠程監(jiān)控

(3)光纖通信：適用于高壓環(huán)境

三、關(guān)鍵技術(shù)

傳感器優(yōu)化布置技術(shù)

(1)熱點區(qū)域定位方法

(2)最小化傳感器數(shù)量配置方案

(3)抗電磁干擾設(shè)計

數(shù)據(jù)融合算法

(1)多傳感器數(shù)據(jù)加權(quán)融合

(2)溫度場重構(gòu)技術(shù)

(3)動態(tài)閾值預(yù)警算法

系統(tǒng)可靠性設(shè)計

(1)冗余備份機制

(2)故障自診斷功能

(3)電磁兼容性設(shè)計

變壓器繞組高溫在線監(jiān)測傳感器系統(tǒng)設(shè)計方案

四、系統(tǒng)功能

實時監(jiān)測功能

(1)繞組溫度連續(xù)監(jiān)測

(2)溫度梯度分析

(3)歷史數(shù)據(jù)存儲

預(yù)警功能

(1)三級預(yù)警機制

(2)多種報警方式

(3)預(yù)警閾值自適應(yīng)調(diào)整

診斷功能

(1)過熱故障診斷

(2)絕緣狀態(tài)評估

(3)壽命預(yù)測

五、實施方案

安裝方案

(1)傳感器植入式安裝

(2)外部貼裝式安裝

(3)混合式安裝

調(diào)試流程

(1)單點校準(zhǔn)

(2)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

(3)現(xiàn)場測試

維護方案

(1)定期校準(zhǔn)

(2)遠程診斷

(3)預(yù)防性維護

六、預(yù)期效益

提高變壓器運行安全性

延長設(shè)備使用壽命

降低運維成本

提升智能化管理水平

七、結(jié)論

本方案設(shè)計的變壓器繞組高溫在線監(jiān)測傳感器系統(tǒng)采用先進傳感技術(shù)和智能算法，能夠有效解決傳統(tǒng)溫度監(jiān)測方法的局限性，為變壓器安全運行提供可靠保障。系統(tǒng)具有測量精度高、響應(yīng)速度快、可靠性好等特點，適用于各類電力變壓器的溫度監(jiān)測需求。