变压器在电力系统里就是升降电压的。过负荷、绝缘老化、接头松动,都会让它发热。温度一高,轻则影响运行,重则自燃、爆炸。麻烦的是,变压器过热往往不是整台设备一起热,而是线夹、接头、绕组这些地方先热起来。这些位置有的被外壳挡着,有的在内部,人工巡检很难及时看出来。节假日用电高峰,变压器长时间高负荷运行,风险更大。
要解决这个问题,可以用分布式光纤线型感温火灾探测器,沿变压器表面和线夹布设,实时监测变压器和接点温度。哪个部位温度异常,系统能及时发现,并自动通知工作人员处理,把“事后发现”变成“提前预警”。

一、变压器过热为什么难发现
变压器体积大,内部结构紧凑,热量传出来路径复杂。实际运行中,几个问题很让人头疼:线夹、接头内部、电缆终端这些地方温度先升,但常常被外壳或绝缘件挡住,肉眼看不到;手持红外测温仪只能测某个时间点、某个表面的温度,没法一直盯着;夏天用电高峰,变压器长时间满载,温度积累快,等发现时绝缘可能已经受损。说到底,靠点测温和定期巡检,很难跟上变压器连续运行的状态变化。
二、变压器光纤感温是怎么做的
把感温光缆沿变压器表面和线夹铺设,相当于给变压器接了一根能感知温度的“神经”。泽沃电子的分布式光纤线型感温火灾探测器,把光学、电子、机械和软件算法集成在一起,能实现长距离、无盲点监测,定位也比较准。光缆本身不带电,防爆,抗电磁干扰,在变压器这种高压、强电磁环境里比较适用。
它的原理是:光在光纤里传输时会产生自发拉曼散射,再结合光时域反射OTDR。简单说,激光脉冲打进光纤,沿途会产生背向拉曼散射光;散射点温度不同,回来的光强也不一样。系统处理这些散射光,就能解调出沿光纤整条线的温度分布。难点在于,背向拉曼散射信号非常弱。泽沃电子用了自己设计的低噪声高带宽微弱信号检测电路,把空间分辨率和测量精度做得比较高,在同类产品里算比较靠前的水平。

测温光缆:
典型测温光缆采用的感温光纤为多模 50/125 或 62.5/125 微米(纤芯/包层)圆形渐变折射多模光纤, 光纤损耗:≤2.3dB/km(波长 850nm),0.7dB/km(波长 1300nm);整个系统衰减小于 10 dB,护套采用高质量的不锈钢/PVC/LSZH 等材料。

消防专用感温光缆结构示意图

三、系统结构

四、技术参数

注:带 * 行的参数根据不同产品型号有所不同。
五、软件界面:
分布式光纤温度监测应用软件界面友好、操作简单。该软件主要包括: 温度监测、历史数据查询、 火灾报警、可视化显示等功能模块。
分布式温度显示曲线

可视化显示模块

所以说,变压器光纤感温不是什么花架子,它解决的就是一个很实际的问题:变压器哪里热了、热到什么程度、要不要赶紧处理,系统心里有数。以前是靠人拿着测温仪定期去测,测到的只是那个时间点、那个位置的温度,线夹里面、接头深处到底怎么样,很难说清楚。现在感温光缆直接铺在变压器表面和线夹上,整台设备沿线温度都能连续盯着,哪个点温度往上蹿,立刻就能发现,值班人员收到通知就能去处理。尤其夏天负荷重、变压器连续运行的时候,这套东西就相当于给变压器装了一根能感知温度的“神经”,不用等它烧起来再救火。变压器光纤感温,往小了说,是让巡检省点力气;往大了说,是让变压器少出事故,让电网多一份安稳。