[發明專利]一種基于微納光纖倏逝場的油浸式變壓器故障檢測裝置

有效

• 申請號: 201810971587.9
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109239008B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 江軍;汪卓瑋;張潮海;王凱
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 青島易維申知識產權代理事務所(普通合伙) 37310
• 代理人: 于正友

1.一種基于微納光纖倏逝場的油浸式變壓器故障檢測裝置，其特征在于，包含可調諧半導體激光光源、分段式微納光纖、光電探測器、鎖相放大器、數據采集卡和控制模塊；

所述分段式微納光纖設置在帶檢測油浸式變壓器主箱體中的油中，包含若干交替排列且相互連接的單模光纖段和微納光纖段，其兩端分別通過單模光纖和可調諧半導體激光光源的輸出端、光電探測器的輸入端相連；

所述可調諧半導體激光光源用于產生預設的頻率閾值、預設的波長范圍、預設的光強閾值的寬帶激光，并將其通過單模光纖傳遞給所述分段式微納光纖，所述預設的波長范圍涵蓋待檢測油浸式變壓器油中各個溶解故障特征氣體的吸收峰；

所述分段式微納光纖用于使得其內傳輸的寬帶激光的倏逝場和油浸式變壓器主箱體內油中的溶解氣體作用、進行衰減后傳遞給所述光電探測器；

所述光電探測器的輸出端和所述鎖相放大器電氣相連，用于將接收到的衰減后的寬帶激光信號轉換為電信號、并將其傳遞給所述鎖相放大器；

所述鎖相放大器還和所述控制模塊、數據采集卡電氣相連，用于根據控制模塊傳遞的參考信號從接收到的電信號中篩選出和預設的頻率閾值同頻率的寬帶激光對應的電信號、濾除其他頻率的干擾信號后進行放大，并將篩選出來進行放大后的電信號傳遞給所述數據采集卡；

所述數據采集卡用于對接收到的電信號進行計算，得到衰減過后的寬帶激光中各個溶解故障特征氣體對應波長的激光的光強，結合預設的光強閾值，計算出寬帶激光中各個溶解故障特征氣體對應波長的激光的衰減率后、將其傳遞給所述控制模塊；

所述控制模塊分別與可調諧半導體激光光源、鎖相放大器、數據采集卡電氣相連，用于控制可調諧半導體激光光源工作；將寬帶激光預設的頻率閾值對應的電信號作為參考信號發送給鎖相放大器；對于寬帶激光中各個溶解故障特征氣體對應波長的激光的衰減率，將其分別和對應溶解故障特征氣體預設的衰減率閾值進行比較，若存在溶解故障特征氣體對應波長的激光的衰減率大于對應溶解故障特征氣體預設的衰減率閾值的情況，判斷出現該溶解故障特征氣體對應的故障；否則判斷沒有故障。

2.根據權利要求1所述基于微納光纖倏逝場的油浸式變壓器故障檢測裝置，其特征在于，所述預設的頻率閾值的范圍為50～1000Hz。

3.根據權利要求1所述一種基于微納光纖倏逝場的油浸式變壓器故障檢測裝置，其特征在于，所述分段式微納光纖兩端采用無衰減法蘭和單模光纖連接，且在連接處設有防油密封膠。

4.根據權利要求1所述一種基于微納光纖倏逝場的油浸式變壓器故障檢測裝置，其特征在于，所述分段式微納光纖中微納光纖段的直徑范圍為500～2500nm，以形成大比例倏逝場。

5.根據權利要求3所述一種基于微納光纖倏逝場的油浸式變壓器故障檢測裝置，其特征在于，所述防油密封膠的型號為SONLOK3510。