CN104266603B - 一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置 - Google Patents

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Abstract

一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置，由Bragg光纤光栅传感器（3）与光耦合器（4）连接，光耦合器（4）通过跳纤与光纤光栅解调仪（5）连接构成；光耦合器（4）由信号输入通道（9），可编程逻辑控制器单元，信号输出通道（10）依序连接组成。本发明解决了干式空心电抗器频繁被烧毁的可能性，可以在线检测引拔棒表面的温度和应变量，反应出电抗器工作时的工况，进而合理地投切电抗器，具有安全、经济的优点。

Description

一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置
技术邻域
本发明是一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置，可以正确的反应各种电压等级的干式空心电抗器的运行工况，以便合理投切工作状态。
背景技术
干式空心电抗器具有良好的线性度、低噪声、高抗短路能力、易于维护等优点，在维持电力系统电压稳定、限制短路电流、进行无功补偿等方面具有重要作用。
然而近些年来，干式空心电抗器在变电站频繁的被烧毁，导致输电以及配电电路电能质量变差，影响电网的稳定运行。而本装置利用光纤光栅传感器工作原理简单，抗电磁抗扰的独特优势，将其应用到测量干式空心电抗器的温度及应变上，在线检测其运行工况，并及时发现其安全隐患、避免事故发生和防止事故扩大都有非常积极的作用。
因此，本发明专利能够在线检测干式空心电抗器引拔棒表面上的温度及应变量，反应出干式空心电抗器的运行工况，进而合理地投切，解决其频繁被烧毁的难题。
发明内容
本发明是利用Bragg光纤光栅传感器将其合理地预埋在干式空心电抗器的引拔棒上，对其在线检测温度及应变，反应出干式空心电抗器的运行工况，合理对其投切，保证电力系统的稳定。
本发明是通过下列技术方案实现的。
一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置，本发明装置由Bragg光纤光栅传感器与光耦合器连接，光耦合器通过跳纤与光纤光栅解调仪连接构成，光耦合器由信号输入通道，可编程逻辑控制器单元，信号输出通道依序连接组成。主要体现在：Bragg光纤光栅传感器由温度传感器和应变传感器组成。在高度为2240mm的包封表面，每隔60度设一根引拔棒，在距离包封本体上端往下400mm处的引拔棒上，从下至上切上厚度为10mm的缝隙，将光纤传感器探头表面以及在保护光纤的套管上涂抹一层环氧树脂胶，将应变传感器①，③，⑤，按空间互差120度埋入，其中应变传感器①，③测量轴向应变，应变传感器⑤测量径向应变；温度传感器②，④，⑥，也按空间互差120度将其埋入。再将这六路光纤光栅信号通过光耦合器的信号输入通道进行信号耦合，将六路信号变为一路信号，通过信号输出通道将其输出，最后通过跳纤将其引到光纤光栅解调仪中。
本发明的有益效果是：操作简单，方便，能够正确反应干式空心电抗器的运行工况，可以推广到在线检测不同电压等级的电抗器上。
下面结合附图进一步阐述本发明内容。
附图说明
图1是现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置分解结构图；
图2是干式空心电抗器每层包封及布设引拔棒传感器展开结构示意图；
图3是1╳6 PLC光耦合器结构示意图。
图中标号为：1、引拔棒，2、包封，3、Bragg光纤光栅传感器，4、光耦合器，5、光栅解调仪，6、套管，7、光纤传感器探头，8、光纤，9、信号输入通道，10、信号输出通道。
具体实施方式
如图1，图2，图3所示，一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置，本发明特征在于：
1）该装置由Bragg光纤光栅传感器3与光耦合器4连接，光耦合器4通过跳纤与光纤光栅解调仪5连接构成；光耦合器4由信号输入通道9，可编程逻辑控制器单元，信号输出通道10依序连接组成。
2）Bragg光纤光栅传感器3由温度传感器和应变传感器构成。在高度为2240mm的包封2表面，每隔60度设一根引拔棒1，在距离包封本体上端往下400mm处的引拔棒上，从下至上切上厚度为10mm的缝隙，将光纤传感器探头7表面以及在保护光纤8的套管6上涂抹一层环氧树脂胶，将应变传感器①，③，⑤，按空间互差120度埋入，其中应变传感器①，③测量轴向应变，应变传感器⑤测量径向应变；温度传感器②，④，⑥，也按空间互差120度将其埋入。
3）光耦合器4是将将这六路光纤光栅信号通过的信号输入通道9进行信号耦合，将六路信号变为一路信号，通过信号输出通道10将其输出，最后通过跳纤将其引到光纤Bragg光栅解调仪5中。
见图1，该图显示出了现场检测干式空心电抗器温度及应变装置示意图。由示意图可以看出该装置由三部分组成：一部分是Bragg光纤光栅传感器3，一部分是光耦合器4，另一部分是光栅解调仪5。
见图2，该图显示了在每一层包封表面的引拔棒上布设传感器的示意图。由示意图可以看出：在高度为2240mm的包封2表面，每隔60度选取一根引拔棒1，在距离包封本体上端往下400mm处的引拔棒上，从下至上切上厚度为10mm的缝隙，将光纤传感器探头7表面以及在保护光纤8的套管6上涂抹一层环氧树脂胶，将应变传感器①，③，⑤，按空间互差120度埋入，其中应变传感器①，③测量轴向应变，应变传感器⑤测量径向应变；温度传感器②，④，⑥，也按空间互差120度将其埋入。
见图3，该图显示了将光信号耦合的结构图。由结构图可以看出：光耦合器（4）通过信号输入通道（9），从通道CH1至CH6将信号输入，经过可编程逻辑控制器（ProgrammableLogic Controller ,PLC）单元，将其信号按照输入通道顺序耦合输出。

Claims (1)

1.一种现场检测干式空心电抗器温度及应变的装置，其特征在于：该装置由Bragg光纤光栅传感器(3)与光耦合器(4)连接，光耦合器(4)通过跳纤与光纤光栅解调仪(5)连接构成；光耦合器(4)由信号输入通道(9)，可编程逻辑控制器单元，信号输出通道(10)依序连接组成；
Bragg光纤光栅传感器(3)由温度传感器和应变传感器构成；在高度为2240mm的包封(2)表面，每隔60度设一根引拔棒(1)，在距离包封本体上端往下400mm处的引拔棒上，从下至上切上厚度为10mm的缝隙，将光纤传感器探头(7)表面以及在保护光纤(8)的套管(6)上涂抹一层环氧树脂胶，将应变传感器①，③，⑤，按空间互差120度埋入，其中应变传感器①，③测量轴向应变，应变传感器⑤测量径向应变；温度传感器②，④，⑥，也按空间互差120度将其埋入。
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