[發明專利]一種油浸式變壓器漏磁振動聯合測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202211298255.1
• 申請日: 2022-10-22
• 公開（公告）號: CN115656887A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 黃猛;齊波;冀茂;朱文兵;呂昊民;朱孟兆;王建;滕皓楠;王浩哲;鄭偉;王學磊
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G01R31/72;G01R33/032;G01H9/00
• 代理公司: 成都宏田知識產權代理事務所(普通合伙) 51337
• 代理人: 鐘隆輝

本發明公開了一種油浸式變壓器漏磁振動聯合測量裝置及方法，包括光源、漏磁振動復合傳感器、漏磁處理裝置、振動處理裝置、光纖；本發明公開的油浸式變壓器漏磁振動復合傳感裝置及測量方法，首次提出一種可同時測量油浸式變壓器漏磁信號和振動信號的新方法，根據不同頻率，可以分別獲得漏磁測量結果和振動測量結果，可以實現油浸式變壓器漏磁、振動的復合傳感，可實現油浸式變壓器的漏磁信號和振動信號同時測量，能夠更好的反映變壓器繞組狀態，實用性好，有利于變壓器繞組變形在線監測效果的提升。

技術領域

本發明涉及電氣測量技術領域，尤其涉及一種油浸式變壓器漏磁振動聯合測量裝置及方法。

背景技術

電力變壓器是電力系統的核心主設備，其安全穩定運行對電力系統的穩定性、經濟性至關重要；電力變壓器故障包括多種因素，其中，繞組變形是引發電力變壓器故障的主要原因之一，及時有效監測繞組變形，是保證電力變壓器安全穩定運行的基礎；

目前，現有技術針對變壓器繞組變形，常見的監測方法主要是短路阻抗法等電測法，主要應用于變壓器繞組變形的離線監測，無法實時監測變壓器運行過程中的繞組狀態；例如，現有公開技術專利CN202110809146.0一種基于光纖傳感的電網油浸式變壓器振動監測裝置，通過鐵芯或繞組上的振動能夠傳遞至與其相連的絕緣棒上，油箱箱壁的振動能夠傳遞至另一個絕緣棒上，由耐油單芯光纜的兩個感振段分別緊密纏繞在兩個絕緣棒上，進行振動傳遞，該專利采用傳統監測方法，僅達到振動監測的效果，振動幅值、頻率以及漏磁信息無法給出；

現有研究表明，變壓器發生在繞組變形后，變壓器內部漏磁信號分布情況、以及變壓器振動信號會發生變化，因此，本領域的技術人員致力于開發一種油浸式變壓器漏磁振動聯合測量裝置及方法，通過研究油浸式變壓器漏磁振動復合傳感裝置，實現變壓器漏磁和振動的同時在線測量，進而基于漏磁和振動兩種特征參量，共同監測變壓器繞組變形，提升變壓器繞組變形監測效果，解決上述現有技術的不足。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是目前現有技術公開的變壓器繞組變形監測方法主要應用于變壓器繞組變形的離線監測，無法實時監測變壓器運行過程中的繞組狀態的技術瓶頸問題。

為實現上述目的，本發明第一方面提供了一種油浸式變壓器漏磁振動聯合測量裝置，包括光源、漏磁振動復合傳感器、漏磁處理裝置、振動處理裝置、光纖；所述光纖將各部分進行連接；所述光源通過光纖連接漏磁振動復合傳感器；所述漏磁振動復合傳感器通過光纖連接漏磁處理裝置、振動處理裝置；

進一步地，所述光源輸出線偏振光；

進一步地，所述漏磁振動復合傳感器包括漏磁敏感單元；

進一步地，所述漏磁振動復合傳感器包括振動敏感單元；

進一步地，所述漏磁振動復合傳感器包括光電探測器；

進一步地，所述漏磁敏感單元包括準直器、偏振片、磁光材料、光電探測器；

進一步地，所述振動敏感單元包括由多圈光纖環繞制成；

進一步地，所述漏磁敏感單元通過光纖與振動敏感單元連接，由光電探測器輸出信號，通過BNC線將所輸出的信號傳遞到漏磁處理裝置和振動處理裝置；

進一步地，所述漏磁處理裝置內部包括數據采集卡和FPGA，其中數據采集卡用于采集信號，FPGA內置分析程序對信號進行處理得到漏磁數據；

進一步地，所述振動處理裝置內部包括數據采集卡和FPGA，其中數據采集卡用于采集信號，FPGA內置分析程序對信號進行處理得到振動數據；

進一步地，所述漏磁振動復合傳感器輸出光強中的50Hz分量僅與所測漏磁場有關；