[发明专利]一种变压器套管光纤局部放电监测系统

说明书

本发明公开一种变压器套管光纤局部放电监测系统，包括泵浦激光器、波分复用器、多个光纤传感元、高速光谱仪，所述泵浦激光器的输出端与所述波分复用器的低波段端口连接，所述波分复用器的公共端口串联多个光纤传感元，所述波分复用器的高波段端口与所述高速光谱仪连接。本发明采用频分复用对光纤传感元进行复用，拓扑更简单，而且每个光纤传感元的测量信号在时间上都是连续的，不会漏测局部放电信号；实现变压器多个套管的局部放电进行分布式测量，及时有效的发现套管内部存在的潜伏性缺陷。

技术领域

本发明涉及光纤传感监测的技术领域，具体涉及一种变压器套管光纤局部放电监测系统。

背景技术

中国专利202111499177.7公开了一种变压器套管光纤局部放电监测系统，包括光纤超声传感器，光纤超声传感器固设在变压器套管的内壁上，光纤超声传感器包括光子晶体光纤、单模光纤，在光子晶体光纤的两端各连接一个单模光纤，光子晶体光纤和两个单模光纤首尾共轴同心连接，在光子晶体光纤和单模光纤的两两交界面，由于光场结构不同，将发生光的折返射，由于两个交界面反射结果的光传播时间不同，存在光子晶体光纤传输时间差，两者的相位不同，形成干涉结构。当变压器套管发生局部放电引发超声信号的时候，光子晶体光纤的长度将发生变化，进而引发光子晶体光纤传输时间差发生变化，通过对时间差引发相位波动的检测可以反算超声波情况，可显著提高准确度、灵敏度。该监测系统的光纤超声传感器复用方式为使用光开关进行切换，拓扑复杂，而且每个光纤超声传感器都有一段时间不能测量信号，具有时间死区。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种变压器套管光纤局部放电监测系统，包括泵浦激光器、波分复用器、多个光纤传感元、高速光谱仪。本发明采用频分复用对光纤传感元进行复用，拓扑更简单，而且每个光纤传感元的测量信号在时间上都是连续的，不会漏测局部放电信号；实现变压器多个套管的局部放电进行分布式测量，及时有效的发现套管内部存在的潜伏性缺陷。

本发明通过下述技术方案实现：一种变压器套管光纤局部放电监测系统，包括泵浦激光器、波分复用器、多个光纤传感元、高速光谱仪，所述泵浦激光器的输出端与所述波分复用器的低波段端口连接，所述波分复用器的公共端口串联多个光纤传感元，所述波分复用器的高波段端口与所述高速光谱仪连接。

进一步的，所述光纤传感元为刻写光纤光栅的掺铒光纤，所述掺铒光纤为掺杂铒离子的单模光纤。

进一步的，所述多个光纤传感元的光栅反射中心波长互异。

进一步的，还包括光纤传感元快装装置，所述光纤传感元快装装置包括基座，所述基座设有顶板、侧板和底板，所述底板上设有光纤传感元定位槽，所述顶板上设有两个顶栓，所述两个顶栓通过弹簧抵在所述传感元定位槽上，所述侧板的外侧设有磁铁。

进一步的，所述顶板上设有两个顶栓调节长槽，所述两个顶栓分别穿装在所述两个顶栓调节长槽上。

进一步的，所述多个光纤传感元之间通过光纤熔接成一体，熔接损耗小于0.1dB。

进一步的，所述泵浦激光器为低噪声窄线宽激光器。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明可以实现变压器套管局部放电多点分布式同步测量与定位，实现变压器套管光纤局部放电，提高变压器的运行可靠性。

2、本发明提出的光纤传感元快装装置可根据光纤传感元栅区长短灵活调节两个顶栓间的距离，适用于不同栅区长度的光纤传感元固定与安装。

3、本发明提出的光纤传感元快装装置使光纤传感元与变压器套管本体紧密接触，大大提高超声传递与感知效率。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详尽说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；