基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测

李东阳; 刘云鹏; 范晓舟; 李欢; 黎晏霖; 刘海琳

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.231918

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基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测

高电压 | 更新时间：2026-02-06

- 基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测
- 基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测
- 中国电机工程学报 2025年45卷第2期页码：803-813
- 作者机构：
  
  1. 河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学)
  2. 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家电网有限公司科技项目(5206002000D6)~~
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.231918
  中图分类号： TM41
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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李东阳, 刘云鹏, 范晓舟, 等. 基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(2):803-813.

李东阳, 刘云鹏, 范晓舟, et al. 基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测[J]. 2025, 45(2): 803-813.
李东阳, 刘云鹏, 范晓舟, 等. 基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(2):803-813. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.231918.

李东阳, 刘云鹏, 范晓舟, et al. 基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测[J]. 2025, 45(2): 803-813. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.231918.

摘要

为对变压器绕组形变状态有更清晰的感知，需要对绕组轴向及辐向形变进行同时检测。该文首先分析绕组弯曲时的应变分布规律，并提出应变向量的概念及绕组轴向与辐向应变解耦方法。随后，在35 kV连续式绕组模型上布置带状光纤并搭建试验平台，借助布里渊光时域分析技术以进行应变分布式传感，完成对绕组形变的轴向、辐向区分测量，应变向量相对误差在7.5%以内。最后，得出绕组轴向、辐向挠度都与带状光纤平均应变满足二次函数关系，拟合系数R

>0.99，并利用该关系预测绕组的变形程度，误差小于5%。该文方法不仅能单独检测轴向或辐向形变，也能在同时发生两种形变时分别得出轴向和辐向形变；可以解决绕组轴向形变无法有效传感及变形程度难以定量判断的难题，为变压器绕组形变的检测提供新的方案。

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