[實用新型]光纖在油中的耐高溫和相容性試驗裝置

無效

• 申請號: 201020514465.6
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN201811753U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 盧文華;張海龍;關慶華;聶德鑫;石延輝;杜思思
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國網電力科學研究院
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01N17/00;G01N30/00
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;曾祥斌

技術領域

本實用新型涉及一種光纖在變壓器油中耐高溫和相容性裝置，屬于電力行業變壓器運行測量與保護技術領域。

背景技術

光纖傳感技術在變壓器中應用越來越廣泛，光纖傳感需要將光纖放置在變壓器內部，長期浸漬在變壓器內部高溫條件下的變壓器油中。變壓器油中光纖在運行時，因高溫和油侵蝕等因素作用會逐漸變質，影響光纖傳感和光導特性；或是光纖與變壓器油產生化學反應，劣化變壓器油的絕緣性能。因此，需要有專門的方法和裝置測量光纖在變壓器中的耐高溫性能以及與油的相互影響問題，這樣才能保證光纖在變壓器中安全可靠地工作。近年新的研究結果表明，目前光纖可在200℃～300℃甚至更高的溫度下穩定工作，盡管已經驗證光纖在高溫空氣環境下工作的光導和傳感性能，但對浸入變壓器油中的光纖耐高溫性能仍需要進一步驗證；同時，需要驗證光纖與變壓器油的相容性問題，也就是光纖與變壓器油的相互影響問題。目前，國內沒這方面相關的文獻資料，而美國標準ASTM?D3455-89《結構材料和由石油提煉的電氣絕緣油的相容性試驗方法》僅規定了變壓器的固態結構材料(如電磁線、絕緣材料、鐵心、密封材料等)與變壓器油的相容性試驗方法，并沒有規定光纖與變壓器油的相容性試驗方法，如中國實用新型專利《一種用于光纖類傳感器的高溫高壓釜實驗裝置》(申請號：200520141911.2)所公開的是一種用于光纖類傳感器的高溫高壓釜實驗裝置，光纖傳感器設于高壓釜中，其效果是：能對光纖類溫度、壓力傳感器進行單獨溫度、壓力單參數測試，對光纖類溫度、壓力傳感器進行溫度壓力雙參數測量。

發明內容

本實用新型為解決背景技術所提出的問題，在綜合和改進現有的光纖耐高溫試驗和油相容性試驗的基礎上，提出一種光纖在油中的耐高溫和相容性試驗裝置，可同時測量光纖在變壓器油中耐高溫和相容性的試驗方法和系統，能快速有效地測量光纖在變壓器油中耐高溫和相容性性能，為光纖傳感技術在變壓器中應用的推廣提供基礎。

本實用新型的技術方案是：光纖在油中的耐高溫和相容性試驗裝置，包括光纖信號分析裝置，單模或多模傳感光纖，恒溫箱，封閉容器，變壓器油，溫度測量儀，油色譜和油特性分析儀，其特征在于：光纖信號分析裝置的光源從單模或多模光纖一端傳入，光纖經恒溫箱和封閉容器浸入變壓器油，光纖傳感信號從光纖另一端返回至光纖信號分析裝置，其有益效果是：光纖信號分析裝置能分布式測量恒溫箱中無油和有油段光纖的傳感和光導性能。

如上所述的光纖在油中的耐高溫和相容性試驗裝置，其特征在于：恒溫箱中通過密閉容器放置有兩種變壓器油樣本，一種浸有光纖，另一種無光纖浸入，密閉容器與外部油色譜和油特性分析儀連接，其有益效果是：在恒溫箱保持高溫恒溫時，油色譜和油特性分析儀能連續對密閉容器中變壓器油取樣分析。

本實用新型的光纖在油中的耐高溫和相容性試驗裝置，其操作方法：保持105℃恒溫狀態，通過比較光纖傳感和光導特性的變化，以及變壓器油色譜和油特性的變化，分析變壓器油中光纖的耐高溫和相容性，具體試驗步驟如下：

(1)搭建試驗系統，標定分布式光纖的測量范圍、測量精度以及測量參數，且測量范圍應覆蓋恒溫箱中無油光纖段及變壓器油中光纖段區域；

(2)在常溫環境下做恒溫箱中變壓器油油色譜和油特性分析，同時光纖信號分析裝置對標定的光纖測量范圍內按測量精度進行信號采樣、處理，作為初始試驗樣本；

(3)調節恒溫箱至105℃，穩定164小時，高溫恒溫期間對恒溫箱中的變壓器油進行油色譜和油特性分析，即對浸入光纖的變壓器油及沒有浸入光纖的變壓器油分別采樣分析，作為對比試驗樣本；同時光纖信號分析裝置對標定的光纖測量范圍按測量精度進行信號采樣、處理，并將恒溫箱中無油光纖段與變壓器油中光纖段的試驗結果進行比較、分析；

(4)高溫恒溫試驗結束，待恒溫箱溫度降至常溫，在常溫環境下做恒溫箱中變壓器油油色譜和油特性分析，同時光纖信號分析裝置對標定的光纖測量范圍內按測量精度進行信號采樣、處理，作為試驗結束樣本，對比分析實驗初始樣本和試驗結束樣本，比較光纖傳感和光導的特性的變化及變壓器油色譜和油特性的變化。

所述的光纖在油中的耐高溫和相容性試驗裝置，其特征在于：采用光纖信號處理與油色譜和油特性分析試驗相結合的試驗方法，其有益效果是：能同時測量變壓器油和光纖的相互影響情況之相容性問題。

所述的光纖在油中的耐高溫和相容性試驗裝置，其特征在于：在105℃恒溫狀態下對變壓器油及光纖信號進行采樣分析，其有益效果是：能同時測得光纖在變壓器油中的耐高溫和相容性性能。