一种用于变压器油中溶解乙炔的高可靠性光纤检测系统技术方案

技术编号:37779823 阅读:38 留言:0更新日期:2023-06-09 09:10
本发明专利技术公开了一种用于变压器油中溶解乙炔的高可靠性光纤检测系统,是一种基于双马赫增德尔外差干涉拓扑和油芯光子晶体光纤的高可靠性变压器油中溶解乙炔原位在线监测系统。包括:光源模块、油中溶解气体传感模块、数据解调模块。系统基于光热光谱原理,采用油芯光子晶体光纤作为传感单元,光纤侧面沿轴向钻有若干微米量级微孔,允许变压器油进入纤芯内部,可直接内置于变压器油箱中,实现溶解乙炔的原位检测。系统利用改进的马赫增德尔外差干涉结构形成双马赫增德尔外差干涉拓扑,结合数据解调模块可以直接排除外界超声、振动等噪声干扰,实现高可靠性的变压器油中溶解乙炔传感,进而评估变压器运行状态,实现早期故障预警。实现早期故障预警。实现早期故障预警。

【技术实现步骤摘要】
一种用于变压器油中溶解乙炔的高可靠性光纤检测系统


[0001]本专利技术属于光学传感系统
,具体而言,涉及一种用于变压器油中溶解乙炔的高可靠性光纤检测系统。

技术介绍

[0002]电力变压器是电网运行中最核心的设备,由于变压器故障引起的事故时有发生,因此对电力变压器运行状态进行监测是保障电网安全运行的关键。目前,国内外高电压、大容量电力变压器普遍采用油浸式变压器,而油中溶解气体分析是检测油浸式变压器故障的首要方法。故障特征气体中,乙炔是反映低能火花放电及高能电弧放电的重要特征气体之一。因此对变压器油中溶解乙炔进行在线监测,是实现早期故障预警的重要手段,具有重要的工程意义。
[0003]传统针对变压器油中溶解气体分析的方法主要采用气相色谱法,是一种离线的检测方法,该过程需要从变压器取油口取油,然后进行真空脱气法或顶空脱气法进行油气分离,并采集气体样本,最后使用气相色谱仪检测。上述过程操作复杂,且从变压器故障发生时故障特征气体产生到溶解至油中并扩散至取油口的过程耗时长,通常需要数十个小时,同时在取样和脱气过程对气体样本影响较大,测量结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于变压器油中溶解乙炔的高可靠性光纤检测系统,其特征在于,由光源模块、油中溶解气体传感模块、数据解调模块构成;光源模块包括光源控制器、泵浦激光器、掺铒光纤放大器、光环形器、探测激光器、光隔离器;油中溶解气体传感模块以油芯光子晶体光纤作为传感单元,直接内置于变压器油箱中,放置在故障缺陷附近;系统拓扑基于马赫增德尔外差干涉结构,在干涉传感臂引入1
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2耦合器2,将传感臂分成两路,分别经过油芯光子晶体光纤1和油芯光子晶体光纤2,其中泵浦激光器发出的泵浦光经过光环形器进入油芯光子晶体光纤1,油芯光子晶体光纤2则无泵浦光进入,干涉参考臂经过声光调制器后被1
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2耦合器3分为两路,分别与传感臂的两条光路两两构成干涉,形成双马赫增德尔外差干涉结构;探测光经过双马赫增德尔外差干涉结构得到的两路干涉信号由数据解调模块解调后,直接得到溶解乙炔浓度;数据解调模块包括平衡光电探测器1、平衡光电探测器2、鉴相器、数据采集卡以及计算机。2.根据权利要求1所述一种用于变压器油中溶解乙炔的高可靠性光纤检测系统,其特征在于,利用双马赫增德尔外差干涉拓扑结合鉴相器实现溶解乙炔检测;所述双马赫增德尔外差干涉拓扑包括传感外差干涉和参考外差干涉两部分光路,二者光路基本相同,且采用相同的油芯光子晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员:马国明谢洋洋陈章霖杜厚贤高逊博仝瑞泽王渊
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:

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