[实用新型]一种基于分布式光纤传感的变压器多参量监测系统

说明书

本实用新型涉及变压器监测系统，具体涉及一种基于分布式光纤传感的变压器多参量监测系统，用于解决现有基于分布式光纤测温测振的变压器监测系统存在系统结构复杂、稳定性差、灵敏度不高及不能定量测量的不足之处。该基于分布式光纤传感的变压器多参量监测系统包括测温组件、测振组件、数据采集模块、单模光纤、光开关和上位机，其采用单模光纤对变压器的温度异常和振动异常进行实时监测，具有抗电磁干扰，灵敏度高、稳定性强的优点。

技术领域

本实用新型涉及变压器监测系统，具体涉及一种基于分布式光纤传感的变压器多参量监测系统。

背景技术

变压器在整个电网中占据重要地位，在变压器损坏事故中，多数原因为变压器铁芯松散、绕组温度过高以及变压器绕组变形导致。变压器在运行过程中，铁芯及绕组一直处于轻微振动的状态，长时间的振动可能会导致变压器铁芯及绕组结构松散，严重者会导致绕组变形，尤其在短路时巨大的电流产生的热量及动能加速绕组变形的过程，因此需要对变压器的温度和振动进行实时监测。

传统的变压器监测手段为人工巡检，过于依赖巡检人员的经验，且不能快速定位变压器内部故障点的位置。随着光纤传感技术的快速发展，出现了基于分布式光纤测温测振的变压器监测系统，但存在系统结构复杂、稳定性差、灵敏度不高及不能定量测量的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有基于分布式光纤测温测振的变压器监测系统存在系统结构复杂、稳定性差、灵敏度不高及不能定量测量的不足之处，而提供一种基于分布式光纤传感的变压器多参量监测系统。

为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本实用新型提供了如下技术解决方案：

一种基于分布式光纤传感的变压器多参量监测系统，其特殊之处在于：包括测温组件、测振组件、数据采集模块、单模光纤、光开关和上位机；

所述测温组件包括输出输入依次连接的第一激光器、第一环形器、拉曼滤波器和APD模块，所述APD模块的输出端与数据采集模块的第一输入端连接；所述第一激光器用于产生第一脉冲光；

所述测振单元包括输出输入依次连接的第二激光器、声光调制模块、拉曼放大模块、第二环形器、2×2耦合器和平衡探测器，所述第二激光器的第二输出端与2×2耦合器的第二输入端连接；所述平衡探测器的输出端与数据采集模块的第二输入端连接；所述第二激光器用于产生连续光，部分连续光经声光调制模块调制为第二脉冲光，剩余连续光进入2×2耦合器；

所述单模光纤缠绕于待监测变压器内的绕组和铁芯上，单模光纤通过所述光开关分别与第一环形器和第二环形器互连；

所述数据采集模块的第一输出端与第一激光器的输入端连接，数据采集模块的第二输出端与声光调制模块的第二输入端连接；

所述上位机与数据采集模块互连。

进一步地，所述第二激光器所产生的80％～95％连续光输入声光调制模块，剩余连续光输入2×2耦合器。

进一步地，所述第二激光器所产生的90％连续光输入声光调制模块，剩余连续光输入2×2耦合器。

进一步地，所述连续光为波长1550nm的超窄线宽连续光。

进一步地，所述第一脉冲光的波长为1550nm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型公开了一种基于分布式光纤传感的变压器多参量监测系统，该系统采用单模光纤对变压器的温度异常和振动异常进行实时监测，具有抗电磁干扰，灵敏度高、稳定性强的优点。

(2)本实用新型不仅能够定性测量，还可以获取振动幅度与振动频率，从而实现定量测量。

(3)本实用新型中测温组件和测振组件共用同一根单模光纤，简化了系统结构。