[发明专利]一种基于电容式的光纤局部放电检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种基于电容式的光纤局部放电检测装置及检测方法，包括棒‑板电极局部放电系统和光纤局部放电检测系统；棒‑板电极局部放电系统包括工作台，工作台的顶部套设有棒电极，工作台的底部且与棒电极对应的位置设置有铜板电极，铜板电极接地，棒电极远离铜板电极的一端连接有高压电源，高压电源接地；光纤局部放电检测系统包括光纤局部放电检测传感器，光纤局部放电检测传感器连接有光纤传感器解调仪，光纤传感器解调仪连接有计算机。本发明能够准确的测量局部放电产生的信号且具有测量精度高、结构简单、抗干扰能力强、响应速度快、体积小的特点。

技术领域

本发明属于局部放电检测设备技术领域，涉及一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，还涉及采用上述装置的检测方法。

背景技术

随着电力使用的快速增长和经济的飞速发展，促使了电力系统传输容量的不断增加及电压等级的不断提高。因此，电力系统稳定、安全、可靠的运行显得越来越重要。其中局部放电是绝缘故障的重要征兆和表现形式，通过局部放电检测提前判断电力设备的绝缘状况可实现故障预警。局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的重要原因，也是绝缘劣化的重要征兆，并且对局部放电的强度和发展趋势的监测可以判断绝缘是否存在局部缺陷、介质老化速度及状态。因此，对局部放电进行在线监测对于高压电气设备的安全稳定运行具有重要意义。

目前，局部放电常用的检测方法包含脉冲电流法、超声波法、光测法、化学测量法等。脉冲电流法离线测量灵敏度高、测量结果直观，但脉冲电流法易受电磁干扰且在线测量效果差；超声波法采用传统的压电陶瓷(PZT)检测具有成本低、操作简单的优点，但其灵敏度较低且易受电磁干扰；光测法采用红外热像仪和紫外光成像可快速对电力设备外围及线路进行局部放电监测，但是难以用于设备内部检测；化学测量法是指对局部放电的气体生成物进行检测，该方法虽然比较稳定，但实时性较差。

利用光纤干涉法检测局部放电有光纤迈克尔逊(Michelson)干涉法、光纤马赫-泽德尔干涉(Mach-Zehnder)法、法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉法等。其中迈克尔逊法检测系统的灵敏度不高，且存在超声波传播的多路径问题；光纤马赫-泽德尔干涉型存在测量范围小、稳定性较低和成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，能够准确的测量局部放电产生的信号且具有测量精度高、结构简单、抗干扰能力强、响应速度快、体积小的特点。

本发明另一目的是提供一种基于电容式的光纤局部放电检测方法。

本发明所采用的技术方案是，一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，包括棒-板电极局部放电系统和光纤局部放电检测系统；

棒-板电极局部放电系统包括工作台，工作台的顶部套设有棒电极，工作台的底部且与棒电极对应的位置设置有铜板电极，铜板电极接地，棒电极远离铜板电极的一端连接有高压电源，高压电源接地；

光纤局部放电检测系统包括光纤局部放电检测传感器，光纤局部放电检测传感器连接有光纤传感器解调仪，光纤传感器解调仪连接有计算机。

本发明的特征还在于，

光纤局部放电检测传感器包括圆柱形套筒，套筒内依次设置有塑胶板和压电陶瓷片，塑胶板上插接有陶瓷插针，陶瓷插针远离压电陶瓷片的一端插接有光纤，陶瓷插针的另一端面与压电陶瓷片端面构成以空气为介质的法珀腔，光纤与光纤传感器解调仪连接，压电陶瓷片的两个电极连接有陶瓷电容。

压电陶瓷片的直径与套筒的内径相等。

陶瓷电容的大小为1pF。

法珀腔的初始腔长为0.5mm～0.6mm。

本发明所采用的技术方案是，一种基于电容式的光纤局部放电检测方法，采用上述检测装置，具体步骤如下：