DL-T 2552-2022 油浸式電力變壓器用光纖測(cè)溫裝置技術(shù)規(guī)范

中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)油浸式電力變壓器用光纖測(cè)溫裝置技術(shù)規(guī)范2022-11-04發(fā)布2023-05-04實(shí)施國家能源局發(fā)布 Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14使用條件 25技術(shù)要求 36接入安全性 47試驗(yàn)項(xiàng)目 48標(biāo)志、標(biāo)簽和隨行文件 59包裝、運(yùn)輸和貯存 6附錄A(資料性)光纖測(cè)溫基本原理 7附錄B(資料性)光纖測(cè)溫裝置測(cè)溫點(diǎn)安裝位置和數(shù)量 9附錄C(資料性)光纖測(cè)溫裝置安裝示例 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任?？茖W(xué)研究院有限公司、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)山西省電力公司電力研究院、國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院、南方電網(wǎng)司電力科學(xué)研究院、廣州供電局有限公司電力試驗(yàn)研究無錫統(tǒng)力電工股份有限公司、重慶ABB變壓器有限公司。本文件在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心(北京市白廣路二條Ⅱ本文件規(guī)定了油浸式電力變壓器(電抗器)用光纖測(cè)溫裝置(以下簡(jiǎn)稱“光纖測(cè)溫裝置”)的使用GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A:低溫GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)B:高溫GB/T2423.3環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Cab:恒定濕熱試驗(yàn)GB/T2423.22環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)N:溫度變化GB4943.1信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分：通用要求1篇：振動(dòng)試驗(yàn)(正弦)GB/T17626.3電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)GB/T17626.5電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)GB/T18901.1光纖傳感器第1部分：總規(guī)范DL/T264油浸式電力變壓器(電抗器)現(xiàn)場(chǎng)密封1利用半導(dǎo)體晶體材料(砷化鎵)能量帶隙反射光頻譜的躍變特性對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。用于連接光纖溫度傳感器和監(jiān)測(cè)主機(jī)(3.8)的傳輸介質(zhì)。4使用條件 環(huán)境溫度；-25℃~+45℃(戶內(nèi));-40℃~+45℃(戶外)——環(huán)境相對(duì)濕度：5%～95%。 最大風(fēng)速：35m/s(離地面10m高，10min平均風(fēng)速)(戶外)?！畲笕諟夭睿?5℃(戶外)。 ——場(chǎng)地安全要求：符合GB/T9361中B類安全規(guī)定。 工作電源：額定電壓為AC220V±22V;頻率為50Hz±0.5Hz;諧波含量小于5%2a)光纖測(cè)溫技術(shù)主要包括光纖光柵、光纖熒光和光纖半導(dǎo)體，基本原理見附錄A;b)光纖測(cè)溫裝置主要由監(jiān)測(cè)主機(jī)、光纖溫度傳感器(分為單點(diǎn)式光纖溫度傳感器和串式光纖溫度d)安裝示例見附錄C。a)測(cè)量溫度范圍：0℃~+250℃。1)在20℃~150℃測(cè)溫區(qū)間內(nèi)，最大測(cè)量誤差不大于1℃;2)在其他測(cè)溫區(qū)間內(nèi)，最大測(cè)量誤差不大于2℃。c)內(nèi)置傳感器應(yīng)具備免標(biāo)定能力，即出廠后不需再次標(biāo)定即d)具有實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)變壓器、電抗器溫度功能。e)具有溫度在線顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)查詢功能。g)通信規(guī)約符合DL/T860(所有部分)或Modbus協(xié)議的要求。h)具有長期穩(wěn)定工作，斷電不丟失數(shù)據(jù)、自診斷、自復(fù)位功能。a)數(shù)據(jù)采樣時(shí)間不大于10s;b)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)量不小于100000組數(shù)據(jù)；c)外殼防護(hù)等級(jí)：符合外殼防護(hù)等級(jí)IP65的要求；d)滿足GB/T17626.3中電磁兼容特性的要求；a)采用非金屬材料對(duì)光纖溫度傳感器進(jìn)行封裝，且為無源光器件，符合GB/T18901.1的要求；b)光纖彎曲最小曲率半徑不大于50mm;c)抗拉強(qiáng)度不小于10N;d)耐油壓能力不小于150kPa;e)光纖護(hù)套具備長期耐熱性能，其相對(duì)介電常數(shù)與變壓器(電抗器)油相對(duì)介電常數(shù)相近，偏差不大于±20%,且不能降低變壓器(電抗器)絕緣性能；f)傳感探頭封裝材料的相對(duì)介電常數(shù)與變壓器(電抗器)線餅間絕緣紙板的相對(duì)介電常數(shù)相近，偏差不大于±20%;3a)長期允許工作溫度范圍：-40℃~+200℃。c)耐受壓能力：正壓不小于150kPa,真空負(fù)壓不大于15Pa。b)光纖測(cè)溫裝置在安裝、調(diào)試和使用過程中，不允許熔接操作。6.1對(duì)于在高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)測(cè)溫的光纖溫度傳感器，在電力變壓器(電抗器)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮光纖溫度傳感器安裝對(duì)電場(chǎng)、散熱油道及絕緣強(qiáng)度的影響，不應(yīng)降低變壓器(電抗器)絕緣性能。6.2應(yīng)采用光纖接口裝置引出光纖，光纖接口裝置的密封性能應(yīng)滿足DL/T(電抗器)相關(guān)操作及運(yùn)行時(shí)不發(fā)生滲漏和損傷。具體試驗(yàn)項(xiàng)目見表1。表1油浸式電力變壓器(電抗器)用光纖測(cè)溫裝置試驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)項(xiàng)目型式試驗(yàn)1●O2高溫試驗(yàn)●O3●O4●O5●O6●O7●o8●O9●o●O●O4表1(續(xù))檢驗(yàn)項(xiàng)目型式試驗(yàn)●O電壓暫降和短時(shí)中斷抗擾度試驗(yàn)●o●O●O●o●●●●●●內(nèi)部傳輸光纜的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)●o●●內(nèi)部傳輸光纜沖擊耐壓試驗(yàn)●o●●o 5包裝好的產(chǎn)品應(yīng)貯存在溫度為-25℃~+55℃,相對(duì)濕度不大于85%的環(huán)境中。長期貯存時(shí)，應(yīng)6(資料性)光纖測(cè)溫基本原理根據(jù)測(cè)量原理分為光柵測(cè)溫、熒光測(cè)溫和半導(dǎo)體測(cè)溫。A.2光柵測(cè)溫原理光柵測(cè)溫是通過相位掩模板制造技術(shù)，由光纖經(jīng)過激光照射形成光波長反射器件。一定帶寬的光通過光纖光柵時(shí)，會(huì)反射回特定中心波長λ?的窄帶光，沿原光纖返回；其余寬帶光沿光纖繼續(xù)傳輸。反射的中心波長%隨作用于光纖光柵的溫度變化而變化，通過測(cè)量λ,即可得到光纖光柵測(cè)點(diǎn)的溫度值，光纖光柵測(cè)溫原理如圖A.1所示。圖A.1光纖光柵測(cè)溫原理圖A.3熒光測(cè)溫原理熒光測(cè)溫是在光纖末端鍍上熒光物質(zhì)，經(jīng)過一定波長的光激勵(lì)后，熒光物質(zhì)受激發(fā)輻射出熒光能量。由于受激發(fā)輻射能量按指數(shù)方式衰減，衰減時(shí)間常數(shù)根據(jù)溫度不同而發(fā)生變化。熒光從峰值衰減至0時(shí)的時(shí)間為熒光壽命，通過對(duì)熒光壽命的監(jiān)測(cè)得到測(cè)量點(diǎn)溫度值，光纖熒光測(cè)溫原理如圖A.2所示。圖A.2光纖熒光測(cè)溫原理圖7半導(dǎo)體測(cè)溫是在光纖末端加入砷化鎵晶體，當(dāng)光源發(fā)出多重波長的光照射到砷化鎵晶體時(shí)，該晶體在不同的溫度會(huì)吸收不同波長的光，并反射剩余不能吸收的光。根據(jù)固體物理理論波長隨著溫度的不同而發(fā)生變化。當(dāng)溫度升高時(shí)，本征吸收波長變大，透射率曲線向長波形狀不變；當(dāng)溫度降低時(shí)，本征吸收波長變小，透射率曲線向短波長方向移量相關(guān)，通過檢測(cè)砷化鎵晶體透射光波長變化量，可得到溫度值，光纖半導(dǎo)體測(cè)溫原理如圖A.3所示。圖A.3光纖半導(dǎo)體測(cè)溫原理8光纖溫度傳感器在110(66)kV～330kV(三相三柱式或三相五柱式)油浸變壓器(電抗器)上的五柱式變壓器(電抗器)宜安裝的位置如圖B.1和圖B.2所示。個(gè)根單點(diǎn)/串式宜安裝31串式宜安裝單點(diǎn)/串式宜安裝單點(diǎn)/串式高壓熱點(diǎn)溫度單點(diǎn)宜安裝高壓繞組溫度分布1串式單點(diǎn)宜安裝1串式高壓熱點(diǎn)溫度單點(diǎn)宜安裝高壓繞組溫度分布1串式單點(diǎn)宜安裝1串式高壓熱點(diǎn)溫度單點(diǎn)宜安裝高壓繞組溫度分布串式單點(diǎn)宜安裝1串式注2:串式，為單根光纖上多個(gè)溫度傳感器串，將傳感器串內(nèi)置在預(yù)先開槽的撐條、墊塊9器(電抗器)中的安裝位置。表B.2500kV變壓器(電抗器)上的傳感器安裝數(shù)量個(gè)根單點(diǎn)/串式31串式單點(diǎn)/串式單點(diǎn)/串式熱點(diǎn)溫度單點(diǎn)1串式熱點(diǎn)溫度單點(diǎn)1串式注2:串式，為單根光纖上多個(gè)溫度傳感器，將串式傳感器內(nèi)置在預(yù)先開槽的撐條、墊塊-表示傳感器圖B.3傳感器在單相變壓器(電抗器)中的安裝位置H：繞組線圈高度H：繞組線圈高度(資料性)光纖和光纜機(jī)械特性較脆弱，在傳感器安裝過程中、安裝后相關(guān)工藝操作傳感器放置在繞組墊塊中的斜槽內(nèi)，單點(diǎn)光纖溫度傳感器在墊塊內(nèi)的安裝位置示例如圖C.1所示，圖C.1傳感器在墊塊內(nèi)的安裝示例相同繞組、不同位置的溫度測(cè)量宜采用串式光纖溫度傳感器，傳感器放置在穿心墊塊中，如圖C.3圖C.3測(cè)量繞組的傳感器安裝示例傳感器內(nèi)置于開好槽的撐條內(nèi)，安裝方式如圖C.4所示，用變壓器絕緣紙分段包扎，將開槽面安裝于變壓器繞組表面，如圖C.5所示。光纖沿地電位、低電位、低場(chǎng)強(qiáng)路徑布置，使光纖上的電壓梯度盡量小?？逃邪疾垡悦膺^分?jǐn)D壓光纖，光纖安裝宜留有足夠長度以免線圈位移造成光纖折斷。圖C.11用于繞組測(cè)溫的光纖布線示例光纖接口裝置的所