2.2 半導(dǎo)體測(cè)溫

半導(dǎo)體測(cè)溫原理是在光纖末端加入砷化鎵晶體，當(dāng)光源發(fā)出多重波長(zhǎng)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(zhǎng)的光，同時(shí)將剩余不能吸收的波長(zhǎng)的光反射回去。通過(guò)檢測(cè)反射光的光譜，換算出測(cè)量溫度。

半導(dǎo)體測(cè)溫由于測(cè)量的是光的頻譜，不是光強(qiáng)，因此測(cè)量不受光功率影響，但是在實(shí)際操作過(guò)程中，光路的變化(如光纜的重新布置, 傳感器的重新熔接)還會(huì)影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性，還須重新定標(biāo)，確保溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性[7]。同熒光式測(cè)溫技術(shù)一樣，溫度敏感組件都是處于光纖的末端，單根光纖只能接一個(gè)傳感器。

2.3 光纖光柵測(cè)溫

光纖光柵是在光纖上制作的、只反射特定波長(zhǎng)的光傳感組件。該器件反射的波長(zhǎng)與溫度具有優(yōu)異的線性關(guān)系，和溫度線性擬合的相關(guān)系數(shù)可達(dá)99.99%。通過(guò)測(cè)量光纖光柵反射回的光的波長(zhǎng)，即可換算出測(cè)量點(diǎn)的溫度。

在單根光纖上的不同位置可以刻寫不同波長(zhǎng)的光纖光柵傳感器，通過(guò)波分復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單根光纖多達(dá)18個(gè)光纖光柵傳感器的串聯(lián)。

2.4 三種光纖測(cè)溫技術(shù)的比較

3 光纖光柵繞組熱點(diǎn)測(cè)溫原理

光纖光柵是通過(guò)相位掩模板制造技術(shù)，光纖經(jīng)過(guò)激光照射形成光波長(zhǎng)反射器件。一定帶寬的光與光纖光柵場(chǎng)發(fā)生作用，光纖光柵反射回特定中心波長(zhǎng)的窄帶光，并沿原傳輸光纖返回;其余寬帶光沿光纖繼續(xù)傳輸。

反射的中心波長(zhǎng)隨作用于光纖光柵的溫度變化而線性變化，從而使光纖光柵成為性能優(yōu)異的溫度測(cè)量元件。通過(guò)測(cè)量光纖光柵反射的中心波長(zhǎng)，即可測(cè)量出光纖光柵溫度傳感器測(cè)量點(diǎn)相應(yīng)的溫度值。

沿光纖繼續(xù)傳輸?shù)耐干涔饫^續(xù)傳輸給其它具有不同中心波長(zhǎng)的光纖光柵，并逐一反射各個(gè)光纖光柵的中心波長(zhǎng)，通過(guò)測(cè)量各反射光的中心波長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)一根光纖上多個(gè)光纖光柵溫度傳感器的串聯(lián)。

4 變壓器繞組測(cè)溫系統(tǒng)主要構(gòu)成

4.1 光纖光柵測(cè)溫主機(jī)

該測(cè)溫主機(jī)是光纖光柵測(cè)溫主機(jī)，除了具備在線測(cè)量繞組熱點(diǎn)溫度的功能之外，還有多路光纖通道和8路繼電器及數(shù)據(jù)傳輸接口，內(nèi)置了Modbus和IEC61850傳輸協(xié)議。

4.2 光纖光柵溫度傳感器

光纖光柵溫度傳感器不受電磁干擾，與變壓器油相容，可耐受諸如煤油氣相干燥，熱油循環(huán)等變壓器制造過(guò)程。傳感器可方便的安裝到變壓器繞組、鐵心、母線排、電氣接點(diǎn)等熱點(diǎn)區(qū)域。

4.3 光纖接口板

光纖接口板由不銹鋼材料制成(專利號(hào)：ZL201120115532.1)，安裝在變壓器油箱壁上，在保證變壓器不漏油的情況下，實(shí)現(xiàn)光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)的低損耗傳輸。