【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及局部放电测量，具体为面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放测试方法。
技术介绍
1、电缆、变压器、开关柜等电力设备受施工质量、外力破坏和运行环境等因素影响，绝缘缺陷问题时有发生，通常以局部放电的形式出现，严重时会导致绝缘击穿，引发大规模停电，对电力系统构成严重威胁。监测电力设备局部放电，对确保电力系统安全稳定运行十分重要。
2、常规的局部放电检测方法采用电子测量方式，包括电磁耦合法、电容耦合法、超高频法等，由于电力设备工作在高压环境下，电磁辐射和干扰对以上方法影响较大，导致测量准确性不高，漏判和误判概率大，而且电子测量方式属于点式测量，无法实现局部放电定位。
3、1993年，基于相位敏感光时域反射计出现了，该技术可以弥补电子测量方式的不足，不受电磁干扰，可实现光纤沿线局部放电信号的分布式测量和定位，但在实际应用中仍然存在局部放电检测灵敏度不高、电力设备现场检测经验不足等问题。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放测试方法，用于解决光纤振动传感器选型与布放困难、局部放电检测灵敏度低等问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提出面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，具体步骤包括：
4、搭建局部放电试验系统和光纤测量回路，所述局部放电试验系统包括无局部放电试验变压器、检测阻抗、保护电阻、电容分压器、局部放电产生
5、将不同型号的光纤分别连接到光纤振动测量仪，并放置于局部放电产生装置上；利用局部放电产生装置提供逐渐增大输出电压，通过光纤振动测量仪检测各型号光纤的起始电压，选择起始电压最小的光纤型号作为最佳型号；
6、根据局部放电特性选择影响局部放电测量性能的主要参数，包括由传感光纤绕成的光纤圈的尺寸、圈数和放置位置；
7、通过控制变量法逐个改变主要参数中的每个参数；根据光纤振动测量仪的输出数据计算光纤圈上感知的平均能量值，并记录生成各主要参数对应的数值；
8、根据各主要参数对应的数值中平均能量值的最大值确定主要参数的最优选择，并根据主要参数的最优选择确定光纤振动传感器的最终选型与光纤的布放方案。
9、作为优选实施方式，所述利用局部放电产生装置提供逐渐增大的输出电压步骤的方法具体为：
10、从0kv开始以一定的梯度逐级升高无局部放电试验变压器的输出电压，直到光纤振动测量仪检测到局部放电参数，记录此时的电压作为局部放电起始电压。
11、作为优选实施方式，所述一定的梯度为按照0到1倍的局部放电产生装置的额定电压或击穿电压的比例系数递增。
12、作为优选实施方式，所述局部放电参数包括信号波形、频率、幅值和能量。
13、作为优选实施方式，根据局部放电特性，为保证光纤圈上感知的平均能量值只受主要参数影响，设置光纤振动测量仪的脉冲重复频率、脉冲宽度、光纤测量距离和放电强度在改变不同主要参数时保持不变。
14、作为优选实施方式，所述不同型号的光纤包括裸纤、900μm护套光纤和任何测量局部放电信号的光纤。
15、作为优选实施方式，所述局部放电产生装置包括针板放电装置和针尖放电装置；所述局部放电检测装置包括局部放电检测仪和高频电流传感器。
16、作为优选实施方式，所述根据光纤振动测量仪的输出数据计算光纤圈上感知的平均能量值步骤具体为：
17、光纤振动测量仪输出的相位数据矩阵b如下：
18、
19、式中，m表示光脉冲个数，n表示一段时间内的采样点数；
20、对矩阵b中所有位置的数据进行fft变换，得到fft系数矩阵c，具体公式如下：
21、
22、将矩阵c中的数据按列进行平方和累加平均，得到光纤上某位置处时间平均的能量信号，具体计算公式如下：
23、
24、式中，j表示序列号；k表示行列数；
25、将光纤上所有位置处的能量信号组成数组，具体公式如下：
26、d＝[x1 x2 · xj · xn-1 xn]
27、提取光纤圈位置处的能量，进行叠加平均，得到光纤圈上局部放电信号的平均能量，具体计算公式如下：
28、
29、式中，j位置为光纤圈的起点位置，k位置为光纤圈的终点位置。
30、本专利技术具有如下有益效果：
31、1、本专利技术充分考虑了光纤振动传感器型号、光纤圈尺寸、光纤圈圈数、光纤圈放置位置对局部放电检测的影响，可实现局部放电高灵敏度监测，可为实际工程应用提供技术指导。
32、2、本专利技术提出的方法可准确定位局部放电发生的位置，为电力设备的检测维修提供便利。
33、3、本专利技术提出的方法设置灵活，适应于不同电力设备的局部放电检测，工作效率高。
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1.面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述利用局部放电产生装置提供逐渐增大的输出电压步骤的方法具体为：
3.根据权利要求2所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述一定的梯度为按照0到1倍的局部放电产生装置的额定电压或击穿电压的比例系数递增。
4.根据权利要求2所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述局部放电参数包括信号波形、频率、幅值和能量。
5.根据权利要求1所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，根据局部放电特性，为保证光纤圈上感知的平均能量值只受主要参数影响，设置光纤振动测量仪的脉冲重复频率、脉冲宽度、光纤测量距离和放电强度在改变不同主要参数时保持不变。
6.根据权利要求1所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述不同型号的光纤包括裸纤、900μm护套光纤
7.根据权利要求1所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述局部放电产生装置包括针板放电装置和针尖放电装置；所述局部放电检测装置包括局部放电检测仪和高频电流传感器。
8.根据权利要求1所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述根据光纤振动测量仪的输出数据计算光纤圈上感知的平均能量值步骤具体为：
...【技术特征摘要】
1.面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述利用局部放电产生装置提供逐渐增大的输出电压步骤的方法具体为：
3.根据权利要求2所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述一定的梯度为按照0到1倍的局部放电产生装置的额定电压或击穿电压的比例系数递增。
4.根据权利要求2所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，所述局部放电参数包括信号波形、频率、幅值和能量。
5.根据权利要求1所述的面向局部放电测量的光纤振动传感器选型与布放选择方法，其特征在于，根据局部放电特性，为...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽红，林明星，陈端云，吴君凯，赵凤梅，林彧茜，吕安强，孙宇微，许奕平，曾多慧，潘文庆，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司莆田供电公司，
类型：发明
国别省市：
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