本实用新型专利技术公开了一种基于荧光光纤的局部放电定位装置，第一光电探测器和第二光电探测器的信号输入端分别与荧光光纤两端连接，第一光电探测器和第二光电探测器的信号输出端与信号处理器连接；通过荧光光纤对导体局部放电进行捕获，抗干扰性能优异，同时通过在荧光光纤两端均连接光电探测器，对荧光光纤两端的信号进行探测，从而能够对荧光光纤上与局部放电对应的激发光位置进行定位，实现对导体局放位置进行精确定位。
A PD positioning device based on fluorescent fiber
【技术实现步骤摘要】
一种基于荧光光纤的局部放电定位装置
本技术涉及局部放电检测领域，尤其涉及一种基于荧光光纤的局部放电定位装置。
技术介绍
气体绝缘全封闭组合电器(GIS)、变压器、环网柜等电气设备在高压输变电系统中扮演着十分重要的角色，任何器件故障均有可能造成较大的经济损失，而导致这些器件故障的一个重要原因是器件内部的绝缘劣化引起的局部放电(简称局放)。局放是绝缘劣化的一个表象，同时会使绝缘缺陷进一步扩大而加深劣化程度，因此在电力系统中需要实时在线监测局放，并能准确的定位局放，进而提前采取防护措施。局放检测方法均是基于局放过程中发生的物理或化学现象，现有检测方法包括脉冲电流法、超高频法(UHF)、超声波法、化学分析法、光测法等。脉冲电流法是唯一一个拥有国际标准的检测方法，具有设备简单、灵敏度高的优点，但是该方法抗干扰能力差；超高频法在使用内置式传感器时能够提升自身的抗干扰能力，但无法对局放进行定位；超声波法易受振动及声音的干扰；化学分析法需要长期累积数据，不适合实时监测。光测法以荧光光纤作为感测元件，在电器设备内部不受干扰，并且当采用合适的光电探测器时其检测精度极高。目前，国内已有多个团队对光测法进行了深入的研究，其中包括清华大学、西安交通大学、重庆大学等，但他们均无法做到对局放进行实时定位。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本技术提出一种基于荧光光纤的局部放电定位装置。本技术提出的一种基于荧光光纤的局部放电定位装置，包括：荧光光纤、第一光电探测器、第二光电探测器、信号处理器；第一光电探测器和第二光电探测器的信号输入端分别与荧光光纤两端连接，第一光电探测器和第二光电探测器的信号输出端与信号处理器连接。优选地，还包括第一传输光纤和第二传输光纤，第一传输光纤两端分别与荧光光纤的第一端和第一光电探测器连接，第二传输光纤两端分别与荧光光纤的第二端和第二光电探测器连接。优选地，还包括第一非金属光纤连接器和第二非金属光纤连接器，第一传输光纤与荧光光纤第一端通过第一非金属光纤连接器连接，第二传输光纤与荧光光纤第二端通过第二非金属光纤连接器连接。优选地，包括多根荧光光纤，多根荧光光纤平行布置且共同围成检测空间。优选地，第一光电探测器和/或第二光电探测器的入射端均设有窄带滤光片。优选地，第一光电探测器通过第一光纤耦合器与荧光光纤第一端连接，第二光电探测器通过第二光纤耦合器与荧光光纤第二端连接。优选地，还包括隔离外壳，隔离外壳上设有进线口、出线口、第一光纤连接端口、第二光纤连接端口，荧光光纤位于隔离外壳内且两端分别与第一光纤连接端口和第二光纤连接端口连接。优选地，荧光光纤沿进线口向出线口方向延伸。本技术中，所提出的基于荧光光纤的局部放电定位装置，通过荧光光纤对导体局部放电进行捕获，抗干扰性能优异，同时通过在荧光光纤两端均连接光电探测器，对荧光光纤两端的信号进行探测，从而能够对荧光光纤上与局部放电对应的激发光位置进行定位，实现对导体局放位置进行精确定位。附图说明图1为本技术提出的一种基于荧光光纤的局部放电定位装置的一种实施方式的结构示意图。图2为本技术提出的一种基于荧光光纤的局部放电定位装置的另一实施方式的结构示意图。具体实施方式如图1和2所示，图1为本技术提出的一种基于荧光光纤的局部放电定位装置的一种实施方式的结构示意图，图2为本技术提出的一种基于荧光光纤的局部放电定位装置的另一实施方式的结构示意图。参照图1，本技术提出的一种基于荧光光纤的局部放电定位装置，包括：荧光光纤1、第一光电探测器41、第二光电探测器42、信号处理器7；第一光电探测器41和第二光电探测器42的信号输入端分别与荧光光纤1两端连接，第一光电探测器41和第二光电探测器42的信号输出端与信号处理器7连接。本实施例的基于荧光光纤的局部放电定位装置的具体工作过程中，参照图1，预先将荧光光纤放置在待检测导体100一侧，且沿导体100延伸方向布置；导体100发生局放时，荧光光纤上与导体局放对应位置产生激发光信号，并且激发光信号朝荧光光纤两端传输，通过第一光电探测器41和第二光电探测器42获取荧光光纤两端的输出信号，信号处理器根据两端输出信号中的光学特征参数得出荧光光纤的激发光产生位置，从而对导体局放进行定位。在信号处理器具体信号处理中，选择不同光学特征参数均可得出荧光光纤的激发光产生位置。在一个实施例中，根据光学经典传输理论：L＝CT，其中，C为激发光在光纤中的行进速度，L为激发光在光纤中的行进距离，T为激发光产生位置到光电探测器的时间，基于该理论，信号处理器可以通过两端光电探测器接收到光的时间差得到激发光产生位置。在另一实施例中，根据《光纤光学原理及应用(2012年)》中提出的根据光纤的传输特性：Pz＝P0*exp(-γZ)；其中，γ为传输衰减系数，Z为光纤长度，Pz为输出光信号强度，P0为输入光信号强度。基于该理论，信号处理器可以通过两端光电探测器探测到的光功率强度得到激发光产生位置。在本实施例中，所提出的基于荧光光纤的局部放电定位装置，通过荧光光纤对导体局部放电进行捕获，抗干扰性能优异，同时通过在荧光光纤两端均连接光电探测器，对荧光光纤两端的信号进行探测，从而能够对荧光光纤上与局部放电对应的激发光位置进行定位，实现对导体局放位置进行精确定位。在具体实施方式中，还包括第一传输光纤21和第二传输光纤22，第一传输光纤21两端分别与荧光光纤1的第一端和第一光电探测器41连接，第二传输光纤22两端分别与荧光光纤1的第二端和第二光电探测器42连接；在布置环境的空间存在一定限制时，荧光光纤两端通过传输光纤与光电探测器连接，便于荧光光纤的布置和连接；例如，在GIS设备局放检测中，由于设备侧壁开口具有严格要求，在荧光光纤布置时，荧光光纤两端的光信号能够通过传输光纤从单侧信号出口法兰输出，从而在不影响GIS的正常工作环境的情况下，对局放进行检测。在进一步具体实施方式中，由于GIS设备内部导体为高压导体，其周围产生高压电场，因此在荧光光纤与传输光纤连接时选择非金属光纤连接器，第一传输光纤21与荧光光纤1第一端通过第一非金属光纤连接器31连接，第二传输光纤22与荧光光纤1第二端通过第二非金属光纤连接器32连接，在检测局放时，非金属光纤连接器不会对导体周围的电场产生影响。为了提高局放检测的灵敏度，可以在导体周围布置多根荧光光纤1，多根荧光光纤1平行布置且共同围成检测空间，通过多根荧光光纤能够捕获导体周向不同方向上的局放激发光，提高检测精度。在其他具体实施方式中，当发生局放时，荧光光纤受到局放影响吸收波长为λ1的光信号，激发出波长为λ2的光信号并沿着荧光光纤到达两端，通过光电探测器获取波长为λ2的光信号，由于λ2大于λ1，因此为了避免λ1对最终检测结果的影响，在第一光电探测器41和第二光电探测器42的入射端设置窄带本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于荧光光纤的局部放电定位装置，其特征在于，包括：荧光光纤(1)、第一光电探测器(41)、第二光电探测器(42)、信号处理器(7)；/n第一光电探测器(41)和第二光电探测器(42)的信号输入端分别与荧光光纤(1)两端连接，第一光电探测器(41)和第二光电探测器(42)的信号输出端与信号处理器(7)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于荧光光纤的局部放电定位装置，其特征在于，包括：荧光光纤(1)、第一光电探测器(41)、第二光电探测器(42)、信号处理器(7)；
第一光电探测器(41)和第二光电探测器(42)的信号输入端分别与荧光光纤(1)两端连接，第一光电探测器(41)和第二光电探测器(42)的信号输出端与信号处理器(7)连接。
2.根据权利要求1所述的基于荧光光纤的局部放电定位装置，其特征在于，还包括第一传输光纤(21)和第二传输光纤(22)，第一传输光纤(21)两端分别与荧光光纤(1)的第一端和第一光电探测器(41)连接，第二传输光纤(22)两端分别与荧光光纤(1)的第二端和第二光电探测器(42)连接。
3.根据权利要求2所述的基于荧光光纤的局部放电定位装置，其特征在于，还包括第一非金属光纤连接器(31)和第二非金属光纤连接器(32)，第一传输光纤(21)与荧光光纤(1)第一端通过第一非金属光纤连接器(31)连接，第二传输光纤(22)与荧光光纤(1)第二端通过第二非金属光纤连接器(32)连接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：于学峰，程梅，于会，
申请(专利权)人：合肥谱仁光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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