[發明專利]變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動測量裝置

有效

• 申請號: 201510427729.1
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN104964737B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 葉海峰;王紅斌;吳昊;黃勇;周恩澤;高雅;李峰;羅穎婷;馬國明;李成榕;吳震;周宏揚
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院;華北電力大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 李巍

技術領域

本發明涉及電力技術領域，特別是涉及一種變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動測量裝置。

背景技術

電網設備事故頻發，其中包含大量無征兆的突發性設備絕緣事故，而侵入波對變電設備沖擊的累積效應是導致設備絕緣劣化、引發突發性事故的重要原因之一。為準確評估侵入波對變電設備絕緣的危害，降低設備無征兆突發性事故給電網安全運行帶來的風險，需要在實驗室開展試驗研究，掌握在多次侵入波的沖擊作用下典型絕緣結構材料振動情況及絕緣損傷、絕緣能力下降情況，獲得侵入波累積對設備絕緣的損傷規律。因此，需要對變壓器侵入波引發的變壓器繞組的振動情況進行測量。

傳統的對變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動信號進行檢測，主要有兩種，一種是采用的是壓電式傳感器，將壓電傳感探頭與被測變壓器繞組用耦合劑進行耦合，利用正壓電效應，將接收到的振動信號轉換成電壓信號，并進行測量，從而達到檢測振動情況的目的。另一種是采用光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，FBG)振動測量，光源采用的是窄帶光源，采用時分復用的方式，通過調整窄帶光源的輸出波長，實現多個光纖布拉格光柵處的振動測量；

上述第一種技術，壓電傳感器易受電磁干擾，在侵入波的沖擊條件下測量結果極易受到干擾，同時由于體積、質量等因素的影響，難以在變壓器的狹小環境下使用，并且檢測靈敏度不夠高，給應用帶來諸多不便。而對于第二種技術，對于變壓器繞組侵入波引起的振動情況測量，侵入波時間為微秒量級，因此，采用時分復用的方式無法同時掌握所有測試點的振動情況。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的對變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動信號的檢測方法易受電磁干擾和測試點有限的問題，提供一種變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動測量裝置。

一種變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動測量裝置，包括：寬帶光源、環形器、若干個光纖布拉格光柵、陣列波導光柵和光電探測器；

所述寬帶光源連接所述環形器，各個光纖布拉格光柵依次連接，所述環形器連接第一個光纖布拉格光柵，所述陣列波導光柵分別連接環形器和光電探測器，所述光電探測器固定在被測的變壓器繞組上；

所述寬帶光源發出的寬帶光信號通過所述環形器后分為多個窄帶光信號，窄帶光信號分別進入到各個光纖布拉格光柵中；窄帶光信號經過光纖布拉格光柵的反射后，進入所述陣列波導光柵中；所述光電探測器接收所述陣列波導光柵中的窄帶光信號，并將其轉換為對應的電壓信號；所述光電檢測器記錄電壓信號的變化。

上述變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動測量裝置，通過引入光纖光柵來測量變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動信號，由于一般電磁輻射的頻率比光波低很多，在光纖中傳輸光信號不易受到電磁干擾的影響，因此，測得的變壓器繞組的振動情況不易受到電磁干擾的影響；另外，通過采用寬帶光源，環形器將寬帶光源發出的寬帶光信號分為多個窄帶光信號，并分別送入到各個光纖布拉格光柵中，經過光纖布拉格光柵的反射，窄帶光信號的反射光譜呈現多個反射波長，陣列波導光柵陣列波長參數設置與光纖布拉格光柵反射光譜部分混疊，通過陣列波導光柵后，光信號按照波長進行波長復用，這樣就可以通過在一根光纖上布置多個針對不同參數的測量柵區，實現對變壓器繞組多個測試點的振動信號進行測量。

附圖說明

圖1為一個實施例的變壓器繞組振動測量裝置的結構示意圖；

圖2為圖1的變壓器繞組振動測量裝置對應的工作原理圖；

圖3為另一個實施例的變壓器繞組振動測量裝置的工作原理圖。

具體實施方式

為了更進一步闡述本發明所采取的技術手段及取得的效果，下面結合附圖及較佳實施例，對本發明的技術方案，進行清楚和完整的描述。

如圖1所示，為一個實施例的變壓器繞組振動測量裝置的結構示意圖，一種變壓器侵入波引發的變壓器繞組振動測量裝置，包括：寬帶光源、環形器、若干個光纖布拉格光柵、陣列波導光柵和光電探測器；

所述寬帶光源連接所述環形器，各個光纖布拉格光柵依次連接，所述環形器連接第一個光纖布拉格光柵，所述陣列波導光柵分別連接環形器和光電探測器，所述光電探測器固定在被測的變壓器繞組上；

所述寬帶光源發出的寬帶光信號通過所述環形器后分為多個窄帶光信號，窄帶光信號分別進入到各個光纖布拉格光柵中；窄帶光信號經過光纖布拉格光柵的反射后，進入所述陣列波導光柵中；所述光電探測器接收所述陣列波導光柵中的窄帶光信號，并將其轉換為對應的電壓信號；所述光電檢測器記錄電壓信號的變化。