一种变压器剩磁的量子探测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器剩磁的量子探测系统及方法，包括：微波源，用于基于时序控制器的脉冲信号，通过频率调制输出射频信号至微波环形器；微波功率放大器，用于对从微波环形器输出的射频信号进行放大，并通过微波天线辐射到金刚石NV色心上；激光器，用于基于时序控制器输出的脉冲信号后，发出激光；二相色镜，用于将激光反射至金刚石NV色心上；金刚石NV色心，用于发出红色荧光信号；光电耦合器，用于将荧光信号转化为电信号，并输入至差分放大器；差分放大模块，用于基于激光和电信号消除信号中初始激光信号的干扰，以获取差分处理信号；锁相放大器，用于对差分处理信号进行滤波以及解调，获取解调信号；上位机，用于基于解调信号计算剩磁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电设备检修，并且更具体地，涉及一种变压器剩磁的量子探测系统及方法。

技术介绍

1、大型电力变压器在检测试验和在线运行分闸之后，由于铁磁性材料的磁滞特性，铁心中会残留一定的剩余磁通。变压器空载合闸时，剩磁的存在会加速铁心半周饱和，在一定电源电压作用下，可产生幅值相当于6～8倍额定电流的励磁涌流，造成继电保护误动作、电网电压下降、变压器绕组应力增大与损坏敏感电力电子器件等不良影响，危及公共电网的安全运行。

2、目前变压器剩磁的检测手段包括三类：1)预充磁分析法，即给铁芯加载激励至一个较大的已知磁通来覆盖原有剩磁；2)失效特性分析法，利用磁性材料的失效特性并结合prei sach模型，推导出分段计算铁芯剩磁；3)外接检测电路分析法，额外搭建电路检测与记录变压器运行时的电压波形与相角变化，对电压进行积分计算出剩余磁通。第一种检测方式无法准确得到原剩磁值，且较大的电流会对铁芯产生较大的影响，而后两种检测手段没有考虑到感性元件电流不能突变为零的特点，使得测量剩磁值并不准确。在现有的电力变压器剩磁分析方法中，并没有一种能够便捷高效地确定剩磁影本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种变压器剩磁的量子探测系统，其特征在于，所述系统包括：微波源、微波环形器、微波功率放大器、外部空间待测磁场、微波天线、金刚石NV色心、时序控制器、激光器、二相色镜、光电耦合器、差分放大模块、锁相放大器和上位机；所述微波源分别与微波环形器的输入端和时序控制器的输出端相连接，所述微波环形器的输出端与所述微波功率放大器的输入端相连接，所述微波功率放大器的输出端与所述微波天线相连接；所述时序控制器的输出端还与所述激光器的输入端相连接，所述激光器与所述二相色镜相连接，所述二相色镜分别与所述金刚石NV色心和所述的差分放大模块的输入端相连接，所述金刚石NV色心还与所述光电耦合器的输入端相连接，所...

【技术特征摘要】

1.一种变压器剩磁的量子探测系统，其特征在于，所述系统包括：微波源、微波环形器、微波功率放大器、外部空间待测磁场、微波天线、金刚石nv色心、时序控制器、激光器、二相色镜、光电耦合器、差分放大模块、锁相放大器和上位机；所述微波源分别与微波环形器的输入端和时序控制器的输出端相连接，所述微波环形器的输出端与所述微波功率放大器的输入端相连接，所述微波功率放大器的输出端与所述微波天线相连接；所述时序控制器的输出端还与所述激光器的输入端相连接，所述激光器与所述二相色镜相连接，所述二相色镜分别与所述金刚石nv色心和所述的差分放大模块的输入端相连接，所述金刚石nv色心还与所述光电耦合器的输入端相连接，所述光电耦合器的输出端与所述差分放大模块的输入端相连接，所述差分放大模块的输出端与所述锁相放大器的输入端相连接，所述锁相放大器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，殷小东，李小飞，王翰，雷民，胡浩亮，聂琪，刘京，黄俊昌，陈昱卓，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：