油浸式变压器绕组荧光光纤测温解决方案

• 油浸式变压器绕组热点是绝缘老化和故障的核心诱因，依靠顶层油温推算绕组状态误差大，无法支撑精细化运维
• 荧光光纤测温探头直接内置于绕组层间，实时采集真实热点温度，是目前唯一可靠的绕组直接测温方案
• 探头全程绝缘、耐油浸泡、抗电磁干扰，满足变压器油浸高压环境的全部技术要求

一、为什么需要绕组直接测温

油浸式变压器绕组浸泡在绝缘油中，绕组热点温度与顶层油温之间通常相差20℃至40℃，过负荷工况下差距进一步扩大。

仅靠油温保护存在两个实际问题。绕组已经过热但油温尚未触发报警阈值，故障在保护介入前持续发展。油温超限时绕组实际温度可能已经远超安全范围，绝缘损伤已经发生。

直接测量绕组热点温度，才能准确掌握绝缘状态，为运维决策和动态增容提供可靠依据。

二、荧光光纤测温技术适用性

油浸式变压器绕组测温环境对传感方案有三项核心要求，荧光光纤传感器均可满足。

完全电气绝缘。荧光探头和传输光纤均为非金属绝缘材料，不引入任何导电通路，可直接安装在带电绕组上，不影响变压器绝缘结构。

耐油浸泡。探头封装材料经过专项验证，与变压器油长期相容，不溶胀、不析出，不污染变压器油，使用寿命超过15年。

抗电磁干扰。光信号传输完全不受绕组强电磁场影响，测量精度在任何负荷工况下保持稳定。

三、方案组成

一、荧光光纤测温探头

探头末端荧光材料的余辉衰减时间与温度严格对应，主机通过测量衰减时间换算温度值。探头体积小，耐温等级200℃以上，适合内置于绕组层间。

二、测温主机

三、典型布点配置

四、安装方式

新制变压器在制造阶段由变压器厂配合完成探头内置，探头随绕组绕制过程嵌入层间，光纤经密封穿越组件引出至箱外，安装位置精确、对绝缘结构影响最小。

在役变压器改造须在大修吊芯期间实施，利用停电窗口将探头固定于绕组外表面热点区域，光纤沿绝缘结构走线后穿越油箱壁引出。改造前须提前完成方案设计和材料备货，确保在有限的大修窗口内完成全部安装工作。

五、系统接入

测温主机支持IEC 61850和Modbus两种接入方式，可直接接入变电站自动化系统。

智能变电站通过IEC 61850 MMS协议将温度数据上送至站控层，报警信号通过GOOSE报文与主变保护装置联动，实现超温自动保护动作。

传统变电站通过RS485总线以Modbus RTU协议接入测控装置，利用现有通信基础设施完成接入，改造成本低。

六、常见问题

Q：顶层油温计已有在线监测，还需要增加绕组光纤测温吗？

A：需要。油温与绕组热点温度之间存在系统性差距，在过负荷或冷却系统异常工况下差距进一步扩大。仅依靠油温保护，无法及时发现绕组真实过热状态。绕组光纤测温是对油温监测的必要补充。

Q：大修窗口期较短，改造施工能按时完成吗？

A：提前介入是关键。建议在大修计划确认后尽早启动方案设计，完成探头选型、材料备货和施工方案细化，工程师提前熟悉变压器结构。准备充分的情况下，单台主变的光纤测温改造通常可以在一到两天内完成。

福州华光天锐光电科技有限公司深耕荧光光纤测温领域，与福州大学开展产学研合作，技术达国际先进水平，在油浸式变压器绕组测温领域具备完整的产品线和工程服务能力。如需了解具体方案或获取报价，欢迎联系华光天锐团队，电话0591-83841511。