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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器套管放电监测,具体涉及一种基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法。
技术介绍
1、变压器套管是连接电力变压器与输电线路的关键枢纽,其安全运行对电网的稳定供电,社会的高质量生产十分重要。根据国际大电网会议(cigre)工作组统计指出,油浸纸套管占全世界变压器套管总数的七成以上。套管故障是引起变压器发生火灾等一系列重大故障的最常见原因,带来严重安全隐患并造成巨大经济损失。相关统计数据分析表明,套管导致的变压器故障占其故障总数的5%到50%。
2、变压器套管内部的绝缘系统主要由绝缘油与绝缘纸构成。在高电压、大电流、振动等因素作用下,套管绝缘性能逐渐劣化,这将导致套管内发生局部放电甚至绝缘击穿导致火灾和爆炸。一台变压器通常会安装多支套管,其中任何一支套管发生故障都可能会导致变压器故障。当套管的绝缘状态处于极端恶劣条件下时,可能会引起局部击穿甚至爆炸。当套管上部发生击穿或者爆炸时,该位置处的绝缘套管及瓷套会迅速炸开,严重危害变压器等其他电力设备以及现场工作人员的安全;当套管下部发生击穿或者爆炸时,其电缆纸、金属部件以及瓷套碎片会污染变压器油箱,严重时还会引起变压器的局部绝缘击穿甚至火灾等扩大故障。
3、变压器套管的典型缺陷可分为局部性缺陷与整体性缺陷。局部性缺陷主要为加工制造时的局部工艺问题或长时间运行累积导致的缺陷,如绝缘纸筒层间短路、变压器油中放电、下瓷套悬浮放电等;整体性缺陷主要为绝缘受潮、劣化等,不同类型缺陷对不同电气参量的反应灵敏度存在显著差异。为了在变压器套管内发生放电的初始阶段就对其
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种能够探测变压器套管内发生放电时的光信号,通过监测套管内光信号的时空特性,及时发现变压器套管内的放电现象,从而降低故障带来的经济和工作人员损失与风险的基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术采取了如下技术方案:
3、本专利技术提供一种基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,包括:利用荧光光纤传感器将套管内光信号转变为电信号,传输给计算机监测系统,通过计算机监测系统监测放电情况;其中,所述荧光光纤传感器包括依次连接荧光光纤、光纤耦合器、石英光纤、准直器和硅光电倍增器;所述硅光电倍增器连接所述计算机监测系统。
4、可选的,采用螺旋缠绕的方法将荧光光纤缠绕并固定于变压器套管的上端截面上,为了避免外界环境光对套管内放电光信号的影响,荧光光纤在穿过套管外壳时通过内嵌式一体光纤耦合器与带有外包层的石英光纤进行连接,再通过硅光电倍增管,将套管内光信号转变为电信号。
5、可选的,通过仿真建模并设置上端截面的接收属性,对不同光源位置和不同光源强度情况下,上端截面接收的光信号强度进行模拟。
6、可选的,将不同光源位置统一命名,射线数用以代表不同位置的光源强度;在相同射线数量的情况下,在套管上端部荧光光纤截面接收到的不同发光点位置发射的光线数随着时间的推移而逐渐增加。
7、本专利技术有益效果:可探测变压器套管内发生放电时的光信号,通过监测套管内光信号的时空特性,及时发现变压器套管内的放电现象,从而降低故障带来的经济和工作人员损失与风险。
8、本专利技术附加方面的优点,将在下述的描述部分中更加明显的给出,或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,其特征在于,包括:利用荧光光纤传感器将套管内光信号转变为电信号,传输给计算机监测系统,通过计算机监测系统监测放电情况;其中,所述荧光光纤传感器包括依次连接荧光光纤、光纤耦合器、石英光纤、准直器和硅光电倍增器;所述硅光电倍增器连接所述计算机监测系统。
2.根据权利要求1所述的基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,其特征在于,采用螺旋缠绕的方法将荧光光纤缠绕并固定于变压器套管的上端截面上,为了避免外界环境光对套管内放电光信号的影响,荧光光纤在穿过套管外壳时通过内嵌式一体光纤耦合器与带有外包层的石英光纤进行连接,再通过硅光电倍增管,将套管内光信号转变为电信号。
3.根据权利要求2所述的基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,其特征在于,通过仿真建模并设置上端截面的接收属性,对不同光源位置和不同光源强度情况下,上端截面接收的光信号强度进行模拟。
4.根据权利要求3所述的基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,其特征在于,将不同光源位置统一命名,射线数用以代表不同位置的光源强度;在相同射线数量的情况下,在套管上端
...【技术特征摘要】
1.一种基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,其特征在于,包括:利用荧光光纤传感器将套管内光信号转变为电信号,传输给计算机监测系统,通过计算机监测系统监测放电情况;其中,所述荧光光纤传感器包括依次连接荧光光纤、光纤耦合器、石英光纤、准直器和硅光电倍增器;所述硅光电倍增器连接所述计算机监测系统。
2.根据权利要求1所述的基于荧光光纤的变压器套管放电监测方法,其特征在于,采用螺旋缠绕的方法将荧光光纤缠绕并固定于变压器套管的上端截面上,为了避免外界环境光对套管内放电光信号的影响,荧光光纤在穿过套管外壳时通过内嵌式一体光纤耦...
【专利技术属性】
技术研发人员:王伟,詹振宇,董曼玲,姚伟,郭磊,朱华,孙芊,王震宇,杨知非,鲁一苇,吴西博,董大磊,关弘路,王胜辉,陈曦,许育帅,李仲炜,张涵博,
申请(专利权)人:国网河南省电力公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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