[發(fā)明專(zhuān)利]一種充油式電流互感器故障檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811030615.3
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109375132A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江軍;周義民;汪卓瑋;張潮海;王凱;別一凡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R35/02
• 分類(lèi)號(hào): G01R35/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 劉傳玉

本發(fā)明公開(kāi)了一種充油式電流互感器故障檢測(cè)裝置，包含可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光源、環(huán)形器、濾波器、光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集卡、控制模塊和光纖布拉格光柵傳感器陣列；光纖布拉格光柵傳感器陣列固定在待檢測(cè)充油式電流互感器的絕緣油箱的內(nèi)壁上，包含玻璃底座、承載光纖和若干光纖布拉格光柵傳感器。本發(fā)明通過(guò)測(cè)量光纖布拉格光柵傳感器陣列中心反射波長(zhǎng)的變化判斷充油式電流互感器是否故障，具有免油氣分離、傳感損耗小、靈敏度高、檢測(cè)速度快、安裝便捷等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充油式電流互感器故障檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

電流互感器的作用是把數(shù)值較大的一次電流轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來(lái)進(jìn)行保護(hù)及測(cè)量等用途，在電力系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。充油式電流互感器以絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶(hù)外型，目前我國(guó)在各種電壓等級(jí)均常用到。充油式電流互感器的外絕緣即為絕緣油的容器，其上端經(jīng)過(guò)閥門(mén)與儲(chǔ)油柜連接，下端通過(guò)閥門(mén)與下油箱連接。

一般充油式電流互感器早期故障都是先出現(xiàn)微弱的局部放電或是低溫?zé)狳c(diǎn)現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)局部放電時(shí)，主要產(chǎn)生氣體為氫氣，因?yàn)榈湍芰抗收弦资沟米钊醯腃-H鍵斷裂，大部分氫離子重新化合成氫氣，以懸浮狀態(tài)或是溶解狀態(tài)存在于絕緣油中。因此，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)充油式電流互感器絕緣油的油溫以及油中氫氣情況來(lái)反應(yīng)早期故障情況。該技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的早期故障診斷和不停電檢修等安全生產(chǎn)要求都有很大的指導(dǎo)意義。光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating, FBG）是一種使用較為廣泛的光纖光柵傳感器，其中心波長(zhǎng)隨著應(yīng)力和溫度的改變發(fā)生變化，通過(guò)檢測(cè)中心波長(zhǎng)偏移得到應(yīng)力和溫度變化情況，以此實(shí)現(xiàn)傳感功能。

目前已經(jīng)應(yīng)用的檢測(cè)方法存在如下一些問(wèn)題：

（1）在線(xiàn)色譜檢測(cè)系統(tǒng)法。該方法包括取出油樣、油氣分離、色譜分析等過(guò)程。存在著分析環(huán)節(jié)多、操作繁瑣、試驗(yàn)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。由于需要使用凈化空氣、氮?dú)獾容d氣，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作量。此外，油氣分離環(huán)節(jié)可能混入其他氣體成分，致使檢測(cè)結(jié)果與絕緣油中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有差異。

（2）基于各種物理化學(xué)傳感原理的氣體監(jiān)測(cè)方法。包括燃料電池傳感器、催化燃燒型傳感器、熱導(dǎo)檢測(cè)傳感器、氫離子火焰?zhèn)鞲衅鳌雽?dǎo)體傳感器、鈀柵場(chǎng)效應(yīng)管傳感器等。這些傳感器在長(zhǎng)期使用中性能會(huì)逐漸發(fā)生變化，需定期校準(zhǔn)或更換，增加運(yùn)行成本。

（3）基于光聲光譜和紅外光譜吸收原理的監(jiān)測(cè)方法。這些方法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，但是對(duì)光源、氣室等要求較高，技術(shù)復(fù)雜且造價(jià)昂貴，限制大規(guī)模的應(yīng)用，且上述方法均需氣池，無(wú)法擺脫油氣分離的環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種充油式電流互感器故障檢測(cè)裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一種充油式電流互感器故障檢測(cè)裝置，包含可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光源、環(huán)形器、濾波器、光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集卡、控制模塊和光纖布拉格光柵傳感器陣列；

所述光纖布拉格光柵傳感器陣列固定在待檢測(cè)充油式電流互感器的絕緣油箱的內(nèi)壁上，包含玻璃底座、承載光纖和若干光纖布拉格光柵傳感器，其中，所述玻璃底座上設(shè)有用于放置所述承載光纖的直線(xiàn)凹槽；所述承載光纖呈拉直狀態(tài)設(shè)置在所述玻璃底座上的凹槽內(nèi)、兩端通過(guò)防油紫外膠和所述玻璃底座固定；所述若干光纖布拉格光柵傳感器波分復(fù)用組合在所述承載光纖上；

所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光源、環(huán)形器、濾波器、光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集卡、控制模塊均設(shè)置在待檢測(cè)充油式電流互感器外部；

所述可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光源用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)的頻率閾值、預(yù)設(shè)的波長(zhǎng)范圍、預(yù)設(shè)的光強(qiáng)閾值的寬帶激光，并將其通過(guò)光纖傳遞給所述環(huán)形器，所述預(yù)設(shè)的波長(zhǎng)范圍涵蓋充油式電流互感器絕緣油箱中油內(nèi)溶解氫氣的吸收峰；