应用于高压电缆的光纤分布式温度传感新技术 被引量：49

1

作者 陈军 李永丽 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期47-49,58,共4页

光纤分布式测温技术是一种利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术。它能对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。本文介绍了该技术的测温原理,以及其在高压输电电缆内部温度监测方面的应用,并介绍了光纤安... 光纤分布式测温技术是一种利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术。它能对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。本文介绍了该技术的测温原理,以及其在高压输电电缆内部温度监测方面的应用,并介绍了光纤安装方式对测温精度的影响。 展开更多

关键词 高压电缆 光纤 分布式温度传感 光时域反射

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分布式光纤布里渊散射温度传感实验系统 被引量：12

2

作者 杨志 李永倩 +2 位作者 何玉钧 崔翔 芳野俊颜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期14-17,共4页

提出一种基于布里渊光时域反射计法的分布式光纤布里渊散射温度传感系统 .光源采用窄谱半导体激光器 .声光调制器将光源调制成窄脉冲 ,并由高增益光纤放大器放大 ,产生高功率光脉冲信号 ,提高了自发布里渊散射信号的强度 .采用双通马赫 ... 提出一种基于布里渊光时域反射计法的分布式光纤布里渊散射温度传感系统 .光源采用窄谱半导体激光器 .声光调制器将光源调制成窄脉冲 ,并由高增益光纤放大器放大 ,产生高功率光脉冲信号 ,提高了自发布里渊散射信号的强度 .采用双通马赫 -曾德干涉仪将布里渊散射从瑞利散射中分离出来 ,在一段 4 .2 5km长的光纤上进行分布式温度传感的实验研究 .双通马赫 曾德干涉仪对瑞利散射进行了很好的抑制 ,得到了比较纯净的随温度变化的布里渊散射信号 . 展开更多

关键词 光纤传感 布里渊散射 马赫-增德干涉仪 分布式温度传感 实验研究

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分布式光纤温度传感系统及在隧道监测中的应用 被引量：4

3

作者 涂勤昌 李涉英 +2 位作者 顾海涛 张艳辉 王健 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第S1期114-116,共3页

分布式光纤温度传感系统(Distributed Temperature Sensing,DTS)是一种新型的线型感温探测器,具有测量距离长、测温精度高、定位精确、响应速度快、报警方式灵活等优点。介绍了分布式光纤温度测量原理,详细描述了系统的主要组成结构和... 分布式光纤温度传感系统(Distributed Temperature Sensing,DTS)是一种新型的线型感温探测器,具有测量距离长、测温精度高、定位精确、响应速度快、报警方式灵活等优点。介绍了分布式光纤温度测量原理,详细描述了系统的主要组成结构和各模块的功能特点。系统性能测试结果表明该系统关键技术指标达到国际先进水平。最后说明了该系统在隧道火灾监测中的实际应用情况。现场点火试验结果表明该系统具有响应速度快(22 s)、测量精度高等优点,为隧道安全运营提供了充分保障。 展开更多

关键词 光纤传感 分布式温度传感 隧道监测

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分布式光纤温度传感器 被引量：1

4

作者 龚俊杰 周建华 +2 位作者 周晓军 邱琪 白晓明 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期328-330,共3页

论述了喇曼散射与布里渊散射光纤温度传感器的频域分析方法,该方法克服了传统时域法在信号检测中需要高速采样电路的缺点,为提高传感器空间分辨率开辟了新的途径,讨论了一种基于模耦合原理的高空间分辨率分布式温度传感器,并对喇曼散射... 论述了喇曼散射与布里渊散射光纤温度传感器的频域分析方法,该方法克服了传统时域法在信号检测中需要高速采样电路的缺点,为提高传感器空间分辨率开辟了新的途径,讨论了一种基于模耦合原理的高空间分辨率分布式温度传感器,并对喇曼散射、布里渊散射和模耦合效应三种传感器的特点进行了比较。 展开更多

关键词 分布式温度传感 喇曼散射 布里渊散射 模耦合

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分布式光纤温度传感器的研究现状及趋势 被引量：42

5

作者 张颖 张娟 +1 位作者 郭玉静 王庆华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第8期1-3,9,共4页

阐述了分布式光纤温度传感技术的研究进展,主要介绍了基于后向瑞利散射、后向拉曼散射和后向布里渊散射的分布式光纤温度传感技术,并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势。

关键词 分布式光纤温度传感技术 光时域反射(OTDR) 光频域反射(OFDR) 拉曼散射 布里渊散射

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分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用研究 被引量：8

6

作者 肖衡林 鲍华 何俊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第B10期104-107,共4页

详细分析了分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用。首先,在介绍分布式光纤温度传感系统与测温原理基础上,分析了该技术能用于水电工程诸多方面的可行性。其次,介绍了该技术在渗漏监测方面的应用,给出了监测不同水工建筑物渗漏时的... 详细分析了分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用。首先,在介绍分布式光纤温度传感系统与测温原理基础上,分析了该技术能用于水电工程诸多方面的可行性。其次,介绍了该技术在渗漏监测方面的应用,给出了监测不同水工建筑物渗漏时的光纤布置方案与监测方案;通过监测实例介绍了如何利用该技术监测水库库水温度;依托实际工程,研究了该技术在混凝土坝施工过程中温度监控时光纤布设所遵循的原则和埋设的基本方法。最后,通过理论分析,提出了利用该技术监测河流断面流速的基本思路与测量方法。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感技术 渗漏 库水水温 温度监测 流速

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基于分布式光纤温度传感技术的渗流监测试验 被引量：6

7

作者 周柏兵 徐国龙 +1 位作者 赵新铭 周勇 《水电能源科学》 北大核心 2015年第10期104-107,共4页

为实现实时、长距离和分布式的渗流监测,基于分布式光纤温度传感技术定位原理,设计了室内渗流监测模型及理想的提高渗流监测空间测量精度的光纤布置方式,通过对埋置于粘土、砂土以及均匀混合土壤中的光纤进行加热模拟渗流试验,对比分析... 为实现实时、长距离和分布式的渗流监测,基于分布式光纤温度传感技术定位原理,设计了室内渗流监测模型及理想的提高渗流监测空间测量精度的光纤布置方式,通过对埋置于粘土、砂土以及均匀混合土壤中的光纤进行加热模拟渗流试验,对比分析不同渗流量下光纤温降情况,说明光纤布置方式的合理性及渗流定量监测的可行性,并给出了提高温度测量精度及压实效果的有效措施。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感技术 定量监测 空间测量精度 弯曲半径

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基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量方法及应用 被引量：3

8

作者 肖衡林 邓翔文 +1 位作者 何俊 宋桂红 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第2期85-88,共4页

详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1 044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水... 详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1 044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水位的库水温度进行测量,并分析测量数据。结果表明:库水温度曲线可分为快速下降、缓慢下降和稳定不变3个阶段,在距水面60 m以下库水温度保持在11℃左右。最后,对该测量方法进行讨论,论证了该方法的可行性与可靠性。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感技术 库水温度 温度测量 思安江水库枢纽工程

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分布式光纤温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用 被引量：6

9

作者 徐健 马宾 《工矿自动化》 北大核心 2007年第2期99-101,共3页

文章重点阐述了基于光纤温度敏感特性所产生的Raman散射的分布式温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用。通过获取测量中的温度参数并与实测的数值进行比较,检验了基于分布式温度测量系统在生产现场的可行性。实例表明采用分布... 文章重点阐述了基于光纤温度敏感特性所产生的Raman散射的分布式温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用。通过获取测量中的温度参数并与实测的数值进行比较,检验了基于分布式温度测量系统在生产现场的可行性。实例表明采用分布式测温系统测量一定距离内的温度是一种可靠的办法。 展开更多

关键词 煤矿 冻结表土段 分布式光纤温度传感系统 温度测量 RAMAN散射

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分布式光纤温度传感检测技术及其应用 被引量：10

10

作者 常胜 李伟良 《广东电力》 2002年第4期36-38,共3页

分布式光纤温度传感是一种用于实时测量空间温度场分布的新技术 ,对光纤沿线地点的温度进行分布连续检测 ,光纤本身就是温度传感器。由于光纤传感的本征特点 ,该技术特别适合应用于电气设备的温度检测 ,并能和消防报警系统配合使用 ,在... 分布式光纤温度传感是一种用于实时测量空间温度场分布的新技术 ,对光纤沿线地点的温度进行分布连续检测 ,光纤本身就是温度传感器。由于光纤传感的本征特点 ,该技术特别适合应用于电气设备的温度检测 ,并能和消防报警系统配合使用 ,在发电厂。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感系统 温度检测 电气设备

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一类密集型分布式FBG传感方法 被引量：4

11

作者 姜德生 高雪清 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期960-962,共3页

为了在密集型传感场合下,能提高分布式温度传感系统中传感器的数量,设计了全同FBG传感器,文中通过实验对全同FBG传感方法作了分析和讨论。

关键词 光纤BRAGG光栅 分布式温度传感 信号处理 火灾报警

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基于人工神经网络的黄土含水率光纤被动感测技术研究

12

作者 郭旭辉 朱鸿鹄 +3 位作者 吴冰 高宇新 胡乐乐 曹鼎峰 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期653-664,共12页

土体含水率时空分布的精准监测对于岩土工程监测、地质灾害防治具有重要意义。针对被动分布式温度传感(passive distributed temperature sensing,简称PDTS)技术在监测土体含水率方面存在的局限性,引入斯皮尔曼相关性分析法,定量分析辐... 土体含水率时空分布的精准监测对于岩土工程监测、地质灾害防治具有重要意义。针对被动分布式温度传感(passive distributed temperature sensing,简称PDTS)技术在监测土体含水率方面存在的局限性,引入斯皮尔曼相关性分析法,定量分析辐射、气温、升温速率、土体温度、含盐量与含水率之间的相关性,并结合误差反向传播网络(back propagation network,简称BP神经网络),建立了一个考虑水-热-盐综合作用的土体含水率被动感测模型,用以替代传统PDTS技术中复杂的数值迭代算法。此模型不仅扩展了PDTS技术的应用范围,还大幅提高了含水率预测的精度。在黄土高原开展了长期观测,利用原位观测数据验证了所提模型的有效性。分析结果表明:黄土含水率与其含盐量、温度之间的极强正相关关系可以实现深度上的互补,输入变量与含水率在2 m深度内存在显著的相关关系;模型可对黄土含水率进行精确预测,其均方根误差低于0.0068 m^(3)·m^(-3);模型误差主要来源于降雨及土体冻融效应,且整体上呈现出冬季小、夏季大的特征。研究内容为将PDTS技术应用于土体含水率监测提供了理论支持和实践参考,并揭示了黄土水盐运移机制。 展开更多

关键词 被动分布式温度传感(PDTS) 人工神经网络 含水率 水热盐运移 光纤布拉格光栅

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分布式光纤拉曼测温系统信噪比优化研究 被引量：23

13

作者 薛志平 王东 +3 位作者 王宇 张红娟 高妍 靳宝全 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期17-21,共5页

针对分布式光纤拉曼测温系统(ROTDR)信噪比较低的问题,在传统累加平均算法的基础上,提出利用小波包去噪以及埃尔米特插值算法对后向拉曼散射信号进行处理来提升系统信噪比。该方法首先在数据采集端对散射信号进行累加平均去噪,然后使用... 针对分布式光纤拉曼测温系统(ROTDR)信噪比较低的问题,在传统累加平均算法的基础上,提出利用小波包去噪以及埃尔米特插值算法对后向拉曼散射信号进行处理来提升系统信噪比。该方法首先在数据采集端对散射信号进行累加平均去噪,然后使用埃尔米特插值算法进行色散补偿,最后选取sym6小波基对散射信号进行小波包去噪处理。实验表明,该方法将系统信噪比由27.6159 dB提升至32.6988 dB,而且有效补偿了系统的色散效应。选取8 km光纤进行实验,光纤全程温度波动范围从0.65℃~1.15℃降低至0.36℃~0.75℃,不同温度的测量误差中位数小于0.5℃。综上,本文提出的信号处理方案可有效提升系统信噪比及降低系统测温误差。 展开更多

关键词 分布式光纤温度传感 信噪比 小波包去噪 埃尔米特插值

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分布式光纤测温技术在火区爆破中应用 被引量：4

14

作者 林谋金 刘昆 +1 位作者 石文才 李君亭 《爆破》 CSCD 北大核心 2015年第4期141-144,共4页

为了满足多点测量、响应时间短、精度高以及测温范围广等要求,将分布式光纤测温技术应用到高温火区炮孔测温中。为了适应高温炮孔中温度高、湿度大等复杂条件,采用镀金光纤作为分布式光纤测温系统的测温段。现场试验表明分布式光纤测温... 为了满足多点测量、响应时间短、精度高以及测温范围广等要求,将分布式光纤测温技术应用到高温火区炮孔测温中。为了适应高温炮孔中温度高、湿度大等复杂条件,采用镀金光纤作为分布式光纤测温系统的测温段。现场试验表明分布式光纤测温系统能快速获得炮孔温度分布情况,通过比较同一炮孔在注水降温前后的温度,结果表明:炮孔温度在注水降温停止后的较短时间内即可回升至降温前的温度,因此现场装药连线等爆区区域内的工作需要在抽出水管后的较短时间内完成。 展开更多

关键词 露天开采 分布式光纤温度传感技术 火区爆破 BOTDR技术

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光纤传感技术在昭通山地页岩气勘探开发实践中的应用进展 被引量：7

15

作者 梁兴 王松 +3 位作者 刘成 严海滔 宋煜 周慰 《石油物探》 CSCD 北大核心 2022年第1期32-40,共9页

光纤既是传输介质又是传感器,具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、耐腐蚀和高灵敏度等先天优势,因其分布式/准分布式监测的特性而适用于油气井的多参数实时评估和动态监测。基于分布式光纤传感技术,主要介绍了分布式声波传感(DAS)和分布... 光纤既是传输介质又是传感器,具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、耐腐蚀和高灵敏度等先天优势,因其分布式/准分布式监测的特性而适用于油气井的多参数实时评估和动态监测。基于分布式光纤传感技术,主要介绍了分布式声波传感(DAS)和分布式温度传感(DTS)在昭通国家级示范区页岩气勘探开发中的应用进展,包括了VSP井地联采和DAS/DTS动态监测技术,系统分析了井下光纤采集处理解释的特殊性和优势。实际应用结果表明,在VSP井地联采中,相对于传统检波器接收,光纤DAS接收具有高密度、全井段等优势,可以准确地提取地层的吸收衰减系数以及井驱参数,从而有助于地面地震高精度成像;同时,由于光纤能长期布设于井中,因而可以动态监测生产井的温度和声波响应变化,进而指导页岩气的开发和生产,具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 分布式声波传感(DAS) 井地联合勘探 分布式温度传感(DTS) 动态监测

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基于非线性遗传算法的DTS传感模型的参数辨识与优化 被引量：8

16

作者 滕峰成 张昊阳 +1 位作者 程安迪 王珊珊 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期610-617,共8页

基于光纤拉曼散射效应和Monte-Carlo法,建立了一种DTS传感模型。采用非线性遗传算法对该模型的参数进行了辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合。搭建了分布式光纤温度... 基于光纤拉曼散射效应和Monte-Carlo法,建立了一种DTS传感模型。采用非线性遗传算法对该模型的参数进行了辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合。搭建了分布式光纤温度传感系统实验平台,并运用该DTS传感模型对分布式光纤温度传感系统进行了仿真预测。实验及仿真结果表明:该传感模型在空间分辨力为1m时,预测误差在0.24%以内;该分布式光纤温度传感系统的测温误差不大于0.40℃。 展开更多

关键词 计量学 分布式光纤温度传感系统 非线性遗传算法 参数辨识 测温误差

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基于布里渊效应的海缆埋深监测技术研究(特邀)

17

作者 吴坤 吴明埝 +4 位作者 陈青青 吴正明 谢书鸿 王道根 李松林 《光通信研究》 北大核心 2025年第4期58-64,共7页

【目的】传统依赖外部设备离散式测量海缆埋深的模式,存在监测成本高昂、空间覆盖离散和时效性滞后,难以实时获取海缆线路埋深状态的痛点,以及基于热传导方程的物理建模方法受限于海底多相介质耦合传热的难题,文章旨在开发一种基于布里... 【目的】传统依赖外部设备离散式测量海缆埋深的模式,存在监测成本高昂、空间覆盖离散和时效性滞后,难以实时获取海缆线路埋深状态的痛点,以及基于热传导方程的物理建模方法受限于海底多相介质耦合传热的难题,文章旨在开发一种基于布里渊光时域分析(BOTDA)的海底电缆埋深分析与计算方法,以实现更高效和便捷的海缆埋深状态监测。【方法】文章提出了一种融合BOTDA与反向传播神经网络(BPNN)的智能化监测方法,研究将海底电缆内置通信光纤重构为分布式温度传感器阵列,结合机器学习技术突破传统技术框架。利用BOTDA设备采集24 km海缆的布里渊散射中心频率偏移量数据,经频移-温度/应变耦合方程转换获得全线路温度分布数据并建立标准化数据集,以此构建一个BPNN模型,通过机器学习自动挖掘温度分布特征以实现海缆温度与埋深状态之间的映射关系。该模型以实测温度数据作为输入,通过现场实验和历史数据校准模型参数,经过训练和优化后,输出预测的埋深状态。【结果】文章所提BPNN模型能够有效捕捉海底电缆温度变化与埋深之间的非线性关系,获取线路海缆的埋深状态随距离变化的关系,以此来实现海缆埋深状态的预测。【结论】研究表明,基于分布式光纤温度应变传感技术和BPNN的埋深测量方法可以实现海底电缆埋深状态的精准监测,其中检测的准确率可达97%。 展开更多

关键词 分布式光纤温度应变传感 布里渊光时域分析 海缆埋深 非线性关系 反向传播神经网络

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加热光纤法同步测定土壤水热参数误差分析

18

作者 胡优 司炳成 +4 位作者 李敏 何海龙 何冬 任姮烨 刘吕刚 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期989-997,共9页

土壤水热参数是研究土壤水热传输的基本物理参数。当前热脉冲探针法(HPP)可同步测定土壤水热参数,但该方法仅限于在点尺度下测定。与其具有相同理论基础的加热光纤法(SPHP-DTS),可将测定尺度增大至田间千米尺度,但其测定精度尚未得到有... 土壤水热参数是研究土壤水热传输的基本物理参数。当前热脉冲探针法(HPP)可同步测定土壤水热参数,但该方法仅限于在点尺度下测定。与其具有相同理论基础的加热光纤法(SPHP-DTS),可将测定尺度增大至田间千米尺度,但其测定精度尚未得到有效验证。为了探知SPHP-DTS法的误差,本研究进行了SPHP-DTS法与HPP法测定土壤水热参数的对比试验。结果表明,以HPP为标准,加热光纤法测定热导率的精度RMSE为0.13 W×m^(-1)×℃^(-1)。SPHP-DTS法测定的热导率显著高于HPP法,主要原因在于加热光纤时产生的温度效应。通过热导率法测定土壤含水率时,在热导率测定误差的影响下,SPHP-DTS法的测定精度明显低于HPP法。SPHP-DTS法测定土壤水热参数的其他误差来源包括光纤与土壤之间多个界面的接触热阻、光纤的温度敏感性、噪音干扰以及温度梯度驱动下的水分迁移。本研究可为SPHP-DTS法提升土壤水热参数测定精度提供理论参考。 展开更多

关键词 土壤热导率 土壤含水率 加热光纤法 热脉冲探针 分布式温度传感技术

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微波电光调制BOTDR系统中参考光功率稳定控制 被引量：3

19

作者 毕卫红 李敬阳 +2 位作者 杨希鹏 付兴虎 付广伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期52-57,共6页

在基于微波电光调制的布里渊光时域反射分布式温度传感系统中,使用微波扫频会造成电光调制器输出的参考光功率波动,根据相干检测的原理,参考光功率的波动会影响到测得的后向布里渊散射信号的功率,将直接影响布里渊散射谱的测量精度,导... 在基于微波电光调制的布里渊光时域反射分布式温度传感系统中,使用微波扫频会造成电光调制器输出的参考光功率波动,根据相干检测的原理,参考光功率的波动会影响到测得的后向布里渊散射信号的功率,将直接影响布里渊散射谱的测量精度,导致较大的温度测量误差。因此,提出一种根据电光调制器输出光功率反馈调节微波源功率,以稳定布里渊光时域反射系统参考光功率的方法。实验结果表明,该方法可以有效抑制电光调制器输出的一阶边波带峰值功率的波动,使系统的温度测量精度从6℃提高到了2℃。 展开更多

关键词 布里渊光时域反射 分布式温度传感 微波电光调制 参考光功率 稳定控制

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油浸式配电变压器动态热模型分析及其试验验证 被引量：5

20

作者 李欢 刘云鹏 +3 位作者 王佳雪 张文琦 隋月艺 范晓舟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期389-398,共10页

油浸式配电变压器作为电力系统的重要组成部分,其热点温度和内部温度分布对于预测负荷水平和负载潜力非常关键。为了研究配变运行中的温度变化规律,该文结合自然对流的物理原理,研究绕组散热量与绕组温度、绝缘油温度之间的关系,建立其... 油浸式配电变压器作为电力系统的重要组成部分,其热点温度和内部温度分布对于预测负荷水平和负载潜力非常关键。为了研究配变运行中的温度变化规律,该文结合自然对流的物理原理,研究绕组散热量与绕组温度、绝缘油温度之间的关系,建立其动态热模型,提出新的内部油道温度计算方法。在此基础上,推演配变冷启动的过程,根据绕组传热过程中的不同特征,将配变冷启动过程划分为传导期、对流期以及准稳态期3个阶段。研制一台内置分布式传感光纤的35kV油浸式变压器,通过分布式光纤温度传感技术,获得运行过程中绕组全长的温度分布及绕组各点的温度变化规律。通过对数据的分析,发现准稳态下油温–绕组温度组合存在确定的函数关系,由此提出基于散热片温度的绕组热点温度和温度分布计算模型,通过这一模型估计绕组热点温度与实测值误差在6%以内。 展开更多

关键词 配电变压器 自然对流 分布式光纤温度传感 热点温度 动态热模型

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