通过ANSYS有限元分析, 仿真出铁芯的热点位置和温升范围。设计了一种FBG传感器安装于变压器铁芯的上下轭表面, 通过Bragg光栅波长随温度变化的数学模型计算, 实现了对变压器铁芯的温度实时在线监测。SFZ11-10000/35型35kV变压器的温升试验表明, 铁芯上下轭最高温度达到65.3℃和52.9℃, 上轭高于下轭12.4℃。铁芯作为变压器内部的储热部件, 在开动风机降温初始阶段, 温度仍然表现出少许上升, 随后温度趋于平稳, 铁芯的温度变化呈现出趋势平稳, 降温缓慢的特点。实现了对于油浸式变压器铁芯表面温度的光纤光栅监测, 并分析其原因, 为变压器正常工作时铁芯的热特征分析提供了数据支持。

光纤传感器测量温度变化时为消除外加应力应变对温度产生的影响,设计了双套管式光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器,双层结构用来隔离外加应力应变。对温度传感器建立平衡态模型, 并进行有限元热分析,仿真结果分析表明,当温度从20℃跃变到70℃、70℃跃变到20℃时,温度响应时间分别为t0.9=50±1s、t0.9=60±1s。并与水浴法测温实验结果(t0.9=52s、t0.9=63s,灵敏度为9.8410-3nm/℃,线性度为99.88%)相比较,时间偏差小于3s。