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书名 变压器绕组荧光光纤测温技术及应用
分类
作者 高树国
出版社 中国电力出版社
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简介
内容简介

《变压器绕组荧光光纤测温技术及应用》介绍了变压器内部温度测量方法和光纤温度传感器分类,荧光光纤温度传感器的发展历程,荧光光纤测温的基本概念和基本理论,荧光光纤寿命的计算方法和影响荧光光纤温度传感的主要因素,荧光光纤测温系统的基本构成、工作原理、各组成部件的材料选择和设计原则,绝缘材料在变压器油中的老化机理,光纤传感器在变压器内部稳定性分析,光纤护套对变压器油热老化特性的影响,荧光光纤温度传感器在变压器内部的布置方式、安装固定方法和荧光光纤测温技术在变压器及其他电力设备中的应用。

《变压器绕组荧光光纤测温技术及应用》可供从事光电测量、温度检测以及变压器运行、试验等方面的科研人员和工程技术人员阅读。

目录
前言

第1章 变压器内部温度测量技术概述
1.1 概述
1.2 国家标准中油浸式电力变压器绕组热点温度计算模型
1.3 变压器绕组温度测量方法
1.4 可用于变压器内部温度监测的光纤传感技术
1.4.1 半导体光纤温度传感技术
1.4.2 干涉式光纤温度传感技术
1.4.3 折射式光纤温度传感技术
1.4.4 光纤光栅温度传感技术
1.4.5 荧光光纤温度传感技术
1.4.6 分布式光纤温度传感器
1.4.7 温度传感系统的性能指标
1.5 荧光光纤测温传感器的发展历程

第2章 荧光光纤测温原理
2.1 概述
2.2 荧光
2.3 荧光产生的机理
2.3.1 光的吸收
2.3.2 激发
2.3.3 激发态分子的去活化
2.4 荧光物质的激发光谱和发射光谱
2.5 荧光寿命和量子效率
2.6 荧光测温原理
2.7 基于荧光的测温方法
2.7.1 荧光强度型
2.7.2 荧光强度比型
2.7.3 荧光寿命型
2.8 荧光寿命测量方法
2.8.1 时间常数比较法
2.8.2 积分测量法
2.8.3 数字曲线拟合法
2.8.4 相位和调制测量法
2.8.5 相位锁定测量法
2.9 影响荧光光纤温度传感的因素

第3章 荧光光纤测温系统
3.1 概述
3.2 测温系统构成
3.3 测温系统工作原理
3.4 激发光源
3.4.1 半导体光源
3.4.2 脉冲氙灯
3.5 光纤
3.5.1 光纤的结构
3.5.2 光纤的传光原理
3.5.3 光纤的传输特性
3.6 测温探头
3.6.1 测温探头结构
3.6.2 光纤材料选择
3.6.3 光纤保护层材料选择
3.6.4 光纤探头油中绝缘强度试验
3.7 荧光材料
3.7.1 荧光材料的种类
3.7.2 荧光粉制备与选择
3.7.3 荧光粉与光纤结合方式
3.8 光电探测器
……

第4章 荧光光纤测温系统材料的绝缘和老化特性
第5章 荧光光纤测温传感器安装与应用

参考文献
前言/序言

变压器是电网的核心设备之一,其能否长期安全运行直接影响着供电的安全性和可靠性。变压器绕组温度对绝缘材料的温度和老化起决定作用,变压器的运行寿命也主要取决于它的绕组温度。同时,绕组过热会导致绝缘老化、烧毁、击穿等事故,因此,变压器绕组温度的测量对于保障变压器运行安全和经济性显得尤为重要。

变压器内部的绝缘要求较高,发热部位不能使用常用的热电偶测温元件进行直接测量,而监测整体的变压器油温无法准确判断热点的位置和温度,存在不准确、不及时、不直观的缺点。变压器内部绕组等热点温度测量的新技术与新趋势是使用光纤温度传感器进行测量。随着我国智能电网建设的快速推进,光纤绕组测温作为在线监测的重要组成部分已列入GB/T1094.2-2013《电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升》和GB/T1094.7-2008《电力变压器第7部分:油浸式电力变压器负载导则》,提出采用光纤温度传感器进行绕组热点温度的直接测量。因此,积极研究荧光光纤传感器特性,推进基于光纤传感技术的变压器绕组热点温度的测量方法,研制变压器绕组荧光光纤测温装置样机,并进行产业化示范应用与推广,对于提前发现设备内部存在的安全隐患,避免故障停电造成的重大损失,有效延长变压器的使用寿命具有重要价值和意义,并且具有广阔市场应用价值和前景。

本书总结了采用荧光光纤对变压器绕组进行测温和在线监测的研究工作,全书共分为5章,内容涉及变压器内部温度测量技术概述、荧光光纤测温原理、荧光光纤测温系统、荧光光纤测温系统材料的绝缘和老化特性、荧光光纤测温传感器安装与应用。

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更新时间:2025/3/29 1:22:45