[實用新型]一種基于光纖的變壓器局部放電在線監測系統

有效

• 申請號: 201721612159.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN207408542U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 董青青;來永寶
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張月

一種基于光纖的變壓器局部放電在線監測系統，屬于變壓器監測技術，其技術要點是：包括信號監測單元、光電轉換器、信號處理單元、控制器和報警器，所述信號監測單元包括非本征型光纖法珀傳感器和激光器，所述激光器連接非本征型光纖法珀傳感器，所述非本征型光纖法珀傳感器設置于變壓器內，非本征型光纖法珀傳感器連接光電轉換器，所述光電轉換器連接信號處理單元，所述信號處理單元連接控制器，所述控制器連接報警器。本實用新型可準確靈敏地實時監測變壓器的局部放電情況，其可提前反映變壓器的絕緣狀況，可及時發現電力變壓器的絕緣缺陷，確保電力設備正常運行，避免造成更大的損失。

技術領域：

本實用新型屬于電力變壓器局部放電在線監測技術，具體涉及一種基于光纖的變壓器局部放電在線監測系統。

背景技術：

變壓器是保證供電可靠性的基礎，也是電力安全生產的根本。隨著輸電、變電能力的不斷提高，電壓等級也在不斷提高，變壓器的可靠運行及故障診斷越發顯得重要。變壓器的局部放電是引起電力設備絕緣劣化并導致擊穿的主要原因。現有局部放電的檢測方式都是以局部放電所產生的各種現象為依據，通過能表述該現象的物理量來表征局部放電的狀態。通常在絕緣內部發生局部放電時，會出現許多現象，如電脈沖、超聲波、電磁波、光、熱極易伴隨生產的一些新的生產物或氣體壓力和化學變化現象。根據上述的物理表征現象，目前常用的局部放電檢測手段有以下幾種：脈沖電流法、超聲波法、光測法、氣相色譜檢測法、超高頻法等多種方法。對于現有的脈沖電流法主要問題是抗干擾能力差、測量頻率低、頻帶窄及包含的信息量少等問題；對于超聲波法，目前的壓電陶瓷超聲傳感器也存在嚴重的電磁干擾問題；光測法主要問題是無法實現局部放電的定位；氣相色譜法監測實時性差，較實際的局部放電要滯后數小時；超高頻法用于電力變壓器局部放電檢測，需涉及專用的超高頻傳感器，實際應用不方便。

發明內容：

本實用新型的目的是為了提供一種結構簡單、可準確靈敏地實時監測變壓器局部放電情況的基于光纖的變壓器局部放電在線監測系統，其可提前反映變壓器的絕緣狀況，可及時發現電力變壓器的絕緣缺陷，確保電力設備正常運行，避免造成更大的損失。

本實用新型的基于光纖的變壓器局部放電在線監測系統，為實現上述目的所采用的技術方案在于：包括信號監測單元、光電轉換器、信號處理單元、控制器和報警器，所述信號監測單元包括非本征型光纖法珀傳感器和激光器，所述激光器連接非本征型光纖法珀傳感器，所述非本征型光纖法珀傳感器設置于變壓器內，所述非本征型光纖法珀傳感器連接光電轉換器，所述光電轉換器連接信號處理單元，所述信號處理單元連接控制器，所述控制器連接報警器。

作為本實用新型的進一步改進，所述信號處理單元包括有依次連接的放大器、A/D轉換器及濾波電路，所述放大器連接非本征型光纖法珀傳感器，所述濾波電路連接控制器。

作為本實用新型的進一步改進，所述非本征型光纖法珀傳感器設置有五個，五個非本征型光纖法珀傳感器至于變壓器中，每個非本征型光纖法珀傳感器均連接激光器。

本實用新型的有益效果是：由于變壓器在局部放電時會伴隨著振動，故本發明通過非本征型光纖法珀傳感器來檢測變壓器的局部放電情況，由于將非本征型光纖法珀傳感器設置在變壓器內部，故可有效避免由于變壓器內部結構的復雜性而造成超聲信號的衰減，檢測過程中通過激光器為非本征型光纖法珀傳感器提供光源，各非本征型光纖法珀傳感器所檢測的信號經由光電轉換器轉換成電信號，再由信號處理單元對信號進行放大和濾波后傳送給控制器，控制器通過報警器進行報警，從而實現了本實用新型對變壓器的局部放電進行在線監測的目的，能夠提前反映變壓器的絕緣狀況，及時發現電力變壓器的絕緣缺陷，避免造成更大的損失。

附圖說明：

圖1為本實用新型的電路原理框圖；

圖2為信號處理單元的電路圖；

圖3為光電轉換器的電路圖；

圖4為控制器的控制電路圖。