一种基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统，包括计算机，用于对检测数据进行运算；两套并联设置的BOTDR系统，两套BOTDR系统分别与单模光纤和多模光纤连接；单模光纤和多模光纤绕制在光纤复合式绕组上，光纤复合式绕组表面缠绕有加热电阻丝。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，实现绕组温度、应变的同时测量，得到绕组温度和应变分布曲线，对局部热点和变形位置进行定位，为变压器状态监测技术提供新的研究思路。

A Transformer Winding Detection System Based on Distributed Optical Fiber Sensor

The invention discloses a transformer winding detection system based on distributed optical fiber sensing, which includes a computer for calculating the detection data; two BOTDR systems in parallel, two BOTDR systems connected with single-mode and multi-mode optical fibers respectively; single-mode and multi-mode optical fibers are wound on the composite winding of optical fibers, and the surface of the composite winding of optical fibers is wound with a heating resistor wire. \u3002 The invention can improve the shortcomings of the existing technology, realize simultaneous measurement of winding temperature and strain, obtain winding temperature and strain distribution curve, locate local hot spots and deformation positions, and provide a new research idea for transformer condition monitoring technology.

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统
本专利技术涉及电力设备检测
，尤其是一种基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统。
技术介绍
电力变压器在电力系统中具有重要地位，其安全运行直接影响着供电的可靠性与安全性。统计显示，绝缘损坏是变压器故障最主要的原因，绕组是故障率最高的部位。绕组的温度和变形检测的精确度和实时性对变压器的安全运行具有重要意义。目前对变压器的温度检测方法有顶层油温法、荧光光纤测温法和光纤光栅测温法等。顶层油温法测量准确度较低，测量范围较小；荧光光纤测温精度较高，但是属于点式测温，对不同部位的测量需要增加传感器数量，测量范围有限；光纤光栅测温虽可以进行准分布式测量，本质仍是点式测温。一根光纤上的光栅数量有限，难以进行长距离的测量，无法反映绕组温度真实分布。目前，绕组变形离线诊断的主要方法有短路阻抗法、低压脉冲法、频率响应分析法。但离线检测难以满足电气设备在线监测与状态评估的发展趋势，并且存在灵敏性较差，难以识别绕组变形方式等缺陷。而变压器绕组带电检测方法还处于研究阶段，且抗干扰能力弱，重复性差，受现场电磁环境因素影响较大。分布式光纤传感技术凭借分布式测量方式、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统，其特征在于：包括，计算机，用于对检测数据进行运算；两套并联设置的BOTDR系统，两套BOTDR系统分别与单模光纤和多模光纤连接；单模光纤和多模光纤绕制在光纤复合式绕组上，光纤复合式绕组表面缠绕有加热电阻丝。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统，其特征在于：包括，计算机，用于对检测数据进行运算；两套并联设置的BOTDR系统，两套BOTDR系统分别与单模光纤和多模光纤连接；单模光纤和多模光纤绕制在光纤复合式绕组上，光纤复合式绕组表面缠绕有加热电阻丝。2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的变压器绕组检测系统，其特征在于：所述BOTDR系统包括控制模块、脉冲光信号产生模块、连续光信号产生模块、探测模块、测试光纤模块和波分复用器；脉冲光信号产生模块与测试光纤模块连接，连续光信号产生模块与测试光纤模块连接；脉冲光信号产生模块与连续光信号产生模块连接，脉冲光信号产生模块还通过波分复用器与探测模块连接；控制模块分别与脉冲光信号产生模块、连续光信号产生模块和探测模块连接，并控制脉冲光信号产生模块、连续光信号产生模块和探测模块之间的光信号传输；脉冲光信号产生模块包括第一激光器、第一耦合器、第一调制器、第一光纤放大器、第一滤波器、偏振控制器和三端口环形器；第一激光器与第一耦合器的输入端连接，第一耦合器的第一输出端与第一调制器的输入端连接，第一调制器的输出端与第一光纤放大器的输入端连接，第一光纤放大器的输出端与第一滤波器的输入端连接，第一滤波器的输出端与偏振控制器的输入端连接，偏振控制器的输出端与三端口环形器的第一端口连接，三端口环形器的第二端口与测试光纤的第一端口连接；探测模块包括第一光开关、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、数据采集器、第二耦合器和低通滤波器；第一光开关的第一输出端与第二耦合器的第一输入端连接，第一光电探测器的输出端与数据采集器的第一输入端连接，第一光开关的第二输出端与第二光电探测器的输入端连接，第二光电探测器的输出端与数据采集器的第二输入端连接，第二耦合器的第一输出端和第二输出端分别与第三光电探测器的第一输入端和第二输入端连接，第三光电探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：高树国，刘云鹏，范晓舟，孙路，孟令明，贺鹏，姜硕，刘博闻，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13