CN207408542U - 一种基于光纤的变压器局部放电在线监测系统 - Google Patents
一种基于光纤的变压器局部放电在线监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于光纤的变压器局部放电在线监测系统，属于变压器监测技术，其技术要点是：包括信号监测单元、光电转换器、信号处理单元、控制器和报警器，所述信号监测单元包括非本征型光纤法珀传感器和激光器，所述激光器连接非本征型光纤法珀传感器，所述非本征型光纤法珀传感器设置于变压器内，非本征型光纤法珀传感器连接光电转换器，所述光电转换器连接信号处理单元，所述信号处理单元连接控制器，所述控制器连接报警器。本实用新型可准确灵敏地实时监测变压器的局部放电情况，其可提前反映变压器的绝缘状况，可及时发现电力变压器的绝缘缺陷，确保电力设备正常运行，避免造成更大的损失。
Description
技术领域：
本实用新型属于电力变压器局部放电在线监测技术，具体涉及一种基于光纤的变压器局部放电在线监测系统。
背景技术：
变压器是保证供电可靠性的基础，也是电力安全生产的根本。随着输电、变电能力的不断提高，电压等级也在不断提高，变压器的可靠运行及故障诊断越发显得重要。变压器的局部放电是引起电力设备绝缘劣化并导致击穿的主要原因。现有局部放电的检测方式都是以局部放电所产生的各种现象为依据，通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态。通常在绝缘内部发生局部放电时，会出现许多现象，如电脉冲、超声波、电磁波、光、热极易伴随生产的一些新的生产物或气体压力和化学变化现象。根据上述的物理表征现象，目前常用的局部放电检测手段有以下几种：脉冲电流法、超声波法、光测法、气相色谱检测法、超高频法等多种方法。对于现有的脉冲电流法主要问题是抗干扰能力差、测量频率低、频带窄及包含的信息量少等问题；对于超声波法，目前的压电陶瓷超声传感器也存在严重的电磁干扰问题；光测法主要问题是无法实现局部放电的定位；气相色谱法监测实时性差，较实际的局部放电要滞后数小时；超高频法用于电力变压器局部放电检测，需涉及专用的超高频传感器，实际应用不方便。
发明内容：
本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、可准确灵敏地实时监测变压器局部放电情况的基于光纤的变压器局部放电在线监测系统，其可提前反映变压器的绝缘状况，可及时发现电力变压器的绝缘缺陷，确保电力设备正常运行，避免造成更大的损失。
本实用新型的基于光纤的变压器局部放电在线监测系统，为实现上述目的所采用的技术方案在于：包括信号监测单元、光电转换器、信号处理单元、控制器和报警器，所述信号监测单元包括非本征型光纤法珀传感器和激光器，所述激光器连接非本征型光纤法珀传感器，所述非本征型光纤法珀传感器设置于变压器内，所述非本征型光纤法珀传感器连接光电转换器，所述光电转换器连接信号处理单元，所述信号处理单元连接控制器，所述控制器连接报警器。
作为本实用新型的进一步改进，所述信号处理单元包括有依次连接的放大器、A/D转换器及滤波电路，所述放大器连接非本征型光纤法珀传感器，所述滤波电路连接控制器。
作为本实用新型的进一步改进，所述非本征型光纤法珀传感器设置有五个，五个非本征型光纤法珀传感器至于变压器中，每个非本征型光纤法珀传感器均连接激光器。
本实用新型的有益效果是：由于变压器在局部放电时会伴随着振动，故本发明通过非本征型光纤法珀传感器来检测变压器的局部放电情况，由于将非本征型光纤法珀传感器设置在变压器内部，故可有效避免由于变压器内部结构的复杂性而造成超声信号的衰减，检测过程中通过激光器为非本征型光纤法珀传感器提供光源，各非本征型光纤法珀传感器所检测的信号经由光电转换器转换成电信号，再由信号处理单元对信号进行放大和滤波后传送给控制器，控制器通过报警器进行报警，从而实现了本实用新型对变压器的局部放电进行在线监测的目的，能够提前反映变压器的绝缘状况，及时发现电力变压器的绝缘缺陷，避免造成更大的损失。
附图说明：
图1为本实用新型的电路原理框图；
图2为信号处理单元的电路图；
图3为光电转换器的电路图；
图4为控制器的控制电路图。
具体实施方式：
参照图1和图4，本实用新型的基于光纤的变压器局部放电在线监测系统，包括信号监测单元、光电转换器、信号处理单元、控制器和报警器，所述信号监测单元包括非本征型光纤法珀传感器和激光器，所述激光器连接非本征型光纤法珀传感器，所述非本征型光纤法珀传感器设置有五个，五个非本征型光纤法珀传感器至于变压器中，每个非本征型光纤法珀传感器均连接激光器；所述非本征型光纤法珀传感器连接光电转换器，所述光电转换器连接信号处理单元，所述信号处理单元连接控制器，所述控制器连接报警器。
参照图2，所述信号处理单元包括有依次连接的放大器、滤波电路及A/D转换器，所述放大器连接非本征型光纤法珀传感器，所述A/D转换器连接控制器。
所述控制器为AT89S51型单片机；
所述报警器可为蜂鸣器；
所述非本征型光纤法珀传感器采用基恩士公司的FS-N型非本征型光纤法珀传感器；
所述激光器采用四川梓冠光电科技有限公司生产的型号为ZG-DFB激光器。
监测过程：
各个非本征型光纤法珀传感器所检测的信号经由光电转换器转换成电信号，再由信号处理单元对信号进行放大和滤波后经A/D转换器传送给控制器，控制器通过报警器进行报警，及时通知工作人员进行处理，从而实现了本实用新型对变压器的局部放电进行在线监测的目的。
Claims (3)
1.一种基于光纤的变压器局部放电在线监测系统，其特征在于：包括信号监测单元、光电转换器、信号处理单元、控制器和报警器，所述信号监测单元包括非本征型光纤法珀传感器和激光器，所述激光器连接非本征型光纤法珀传感器，所述非本征型光纤法珀传感器设置于变压器内，所述非本征型光纤法珀传感器连接光电转换器，所述光电转换器连接信号处理单元，所述信号处理单元连接控制器，所述控制器连接报警器。
2.如权利要求1所述的一种基于光纤的变压器局部放电在线监测系统，其特征在于：所述信号处理单元包括有依次连接的放大器、滤波电路及A/D转换器，所述放大器连接非本征型光纤法珀传感器，所述A/D转换器连接控制器。
3.如权利要求1所述的一种基于光纤的变压器局部放电在线监测系统，其特征在于：所述非本征型光纤法珀传感器设置有五个，五个非本征型光纤法珀传感器至于变压器中，每个非本征型光纤法珀传感器均连接激光器。
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