[發明專利]一種光纖測繞組變形的傳感控制系統

在審

• 申請號: 202010540519.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111649683A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 高樹國;劉云鵬;孫路;孟令明;范曉舟;田源;李歡
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司電力科學研究院;華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G05B19/042
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種光纖測繞組變形的傳感控制系統，包括M?Z干涉儀、分波器、光電探測器、信號處理單元、控制器、無線發射模塊和顯示器，顯示器包括無線接收模塊。本發明將監測到的不同波長的反射波耦合在一起傳入M?Z干涉儀；M?Z干涉儀通過將光分為兩束經過不同光程的兩臂后完成干涉，得到干涉光；所述分波器將完成干涉后的光按波長分為不同光分別傳入光電探測器，光電探測器將反射的光信號轉換為電信號；所述信號處理單元對電信號進行算法處理，得到光波長，繼而得知每個傳感器的壓力值，并傳入控制器，控制器對信號進行處理，并將處理后的結果通過無線發射模塊發送給顯示器的無線接收模塊，實現遠程監控繞組變形。

技術領域

本發明涉及繞組變形監測領域，尤其涉及一種光纖測繞組變形的傳感控制系統。

背景技術

由于大型電力變壓器設計、制造、材料質量和運行等諸多方面的原因，設備的惡性事故和故障時有發生，嚴重影響了電網的安全穩定運行(全國每年大約發生幾十起大型電力變壓器事故)。

電力變壓器是發、輸、配電系統中的重要設備，其性能和質量直接關系到電力系統運行的可靠性和運營效益，繞組又是變壓器的重要組成部分。

變壓器繞組載流后會在其所處空間及其周圍空間建立起軸向和輻向的漏磁場；處于該磁場中的繞組本身又要受到″洛倫茲力″或者稱之為電磁力的作用，電磁力在變壓器繞組材料中產生機械應力，并部分地傳到變壓器其它元件上。如果繞組內部機械結構存在薄弱環節，必然會產生繞組扭曲、鼓包或移位等變形現象，嚴重時會導致突發性損壞事故。

所以，繞組的變形一定要實現遠程實時監測，以便于隨時了解繞組變形情況，及時避免故障的發生。

發明內容

本發明的目的是提供一種光纖測繞組變形的傳感控制系統，解決現有繞組變形不能遠程實時監測的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明一種光纖測繞組變形的傳感控制系統，包括用于接收不同波長的反射波耦合在一起的信號的M-Z干涉儀，所述M-Z干涉儀包括輸入耦合器和輸出耦合器，所述輸入耦合器和輸出耦合器之間并聯測量臂和參考臂，所述測量臂和參考臂為光程不同的兩臂，用于對光進行相位干涉；所述M-Z干涉儀依次連接有分波器、光電探測器、信號處理單元和控制器；所述控制器將處理后的結果通過無線發射模塊發射出去，顯示器的無線接收模塊接收到該信號后，將其顯示在所述顯示器上。

進一步的，所述分波器具有波分復用功能，將不同波長的光按波長進行分離。

再進一步的，所述光電探測器為EOT光電二極管。

再進一步的，所述顯示器還包括CPU，通過CPU將接收到的信號處理使其呈波形圖形式顯示在顯示器上。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果如下：

本發明將監測到的不同波長的反射波耦合在一起傳入M-Z干涉儀；M-Z干涉儀通過將光分為兩束經過不同光程的兩臂后完成干涉，得到干涉光；所述分波器將完成干涉后的光按波長分為不同光分別傳入光電探測器，光電探測器將反射的光信號轉換為電信號；所述信號處理單元對電信號進行算法處理，得到光波長，繼而得知每個傳感器的壓力值，并傳入控制器，控制器對信號進行處理，并將處理后的結果通過無線發射模塊發送給顯示器的無線接收模塊，實現遠程監控繞組變形；無線接收模塊接收到信號后傳遞給CPU，通過CPU加工處理信號，使其在顯示器上以波形圖的形式顯示，使工作人員能夠隨時觀測到繞組的變化趨勢。

附圖說明

下面結合附圖說明對本發明作進一步說明。

圖1為本發明光纖測繞組變形的傳感控制系統結構示意圖；

圖2為本發明的M-Z干涉儀結構示意圖；