[发明专利]一种监测油浸式变压器局部放电的光纤EFPI传感器布放方法

说明书

本发明公开了一种监测油浸式变压器局部放电的EFPI传感器布放方法，包括以下步骤：1)制作并连接光纤EFPI传感器，利用光纤EFPI传感器监测油浸式变压器内部的局部放电信号；2)将传感器探头深入油浸式变压器的油箱中并固定；3)基于探头在油浸式变压器箱体内部的布放位置，提出一种将小型音箱布放在油浸式变压器箱体中的方法；4)小型音箱播放超声信号验证传感器在变压器内的存活性。本发明通过监测油浸式变压器局部放电的传感器布放方法，能够实现在变压器内部可能出现的局部放电的精准定位，为变压器的健康运行提供了保障。

技术领域

本发明属于变压器状态监测领域，特别涉及一种监测油浸式变压器局部放电的光纤EFPI传感器布放方法。

背景技术

油浸式变压器是输配电重要设备，在交流电的传递输送中起着将高压电转变为家用电压的作用，由于其结构复杂，运行环境恶劣，长期在高温、高压下工作，不可避免地会产生局部放电状态异常，对其进行状态检测势在必得。

目前针对变压器的局部放电监测技术在变压器高低压绕组之间的纸屏障上安装超声传感器需要安装的探头数量多，需要付出的设备成本巨大且在纸屏障上安装传感器操作难度较大。在变压器箱体检修口直接布置超声传感器虽然成本减低、操作难度减小但是定位精度下降，传统的超声传感器和UHF特高频传感器容易受到变压器内部复杂的电磁环境和温度等影响，传感器的稳定性和可靠性难以保证。

针对以上问题，本发明提出了一种监测油浸式变压器局部放电的光纤EFPI(ExtrinsicFabry-PerotInterferometric，非本征型法布里-珀罗干涉仪)传感器布放方法，该方法既能提高故障判断的准确性和可靠性，又能有效减少外界干扰，实现变压器故障的识别和准确定位。

发明内容

技术问题：提出一种监测油浸式变压器局部放电的光纤EFPI传感器布放方法，该方法能够油浸变压器内部局部放电的精准定位，既减少使用设备成本，又可以保证局放的定位精度。

技术方案：本发明的监测油浸式变压器局部放电的光纤EFPI传感器布放方法，包括下述步骤：

步骤S101、制作光纤EFPI传感器探头并连接光纤EFPI传感器装置；

步骤S102、将制作好的光纤EFPI传感器探头深入油浸式变压器的油箱中，并将探头固定完毕；

步骤S103、在油浸式变压器箱体通过底部放油阀伸进绝缘支架和小型音箱的结合装置，模拟变压器内部局部放电的声源，通过光纤EFPI传感器探头监测声源；

步骤S104、小型音箱固定在绝缘支架上的装置播放超声波信号，检验传感器探头检测信号和播放超声信号的一致性以验证设备存活性并进行模拟局部放电定位；

特别地，所述步骤S101具体包括：

步骤S1011、准备长度为10mm直径4.2mm石英毛细管，单模光纤，直径4mm的钯金膜片，直径2mm的铝模片。

步骤S1012、光纤EFPI传感探头制作过程先将钯金膜片与铝模片焊接在一起，铝模片与钯金膜片的轴心在一条线上，再将石英毛细管与铝模片与钯金膜片结构焊接在一起，将单模光纤伸进石英毛细管中，单模光纤的端面与膜片结构之间形成F-P腔，腔长为80.02mm，单模光纤与石英毛细管之间以激光热熔焊接法固定在一起，F-P腔的中心位置打孔直径1mm以平衡内外压强。

步骤S1013、单模光纤距离膜片近端的端面与打孔处距离为L1，单模光纤距离膜片距离L2，L1/L2＝1/2。

步骤S1014、将单色光源、光分路器、光环形器、EFPI探头、光电探测器、上位机通过单模光纤连接。

特别地，所述步骤S102具体包括：