變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)設(shè)備事故頻發(fā)，其中包含大量無征兆的突發(fā)性設(shè)備絕緣事故，而侵入波對(duì)變電設(shè)備沖擊的累積效應(yīng)是導(dǎo)致設(shè)備絕緣劣化、引發(fā)突發(fā)性事故的重要原因之一。為準(zhǔn)確評(píng)估侵入波對(duì)變電設(shè)備絕緣的危害，降低設(shè)備無征兆突發(fā)性事故給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來的風(fēng)險(xiǎn)，需要在實(shí)驗(yàn)室開展試驗(yàn)研宄，掌握在多次侵入波的沖擊作用下典型絕緣結(jié)構(gòu)材料振動(dòng)情況及絕緣損傷、絕緣能力下降情況，獲得侵入波累積對(duì)設(shè)備絕緣的損傷規(guī)律。因此，需要對(duì)變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組的振動(dòng)情況進(jìn)行測(cè)量。
[0003]傳統(tǒng)的對(duì)變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，主要有兩種，一種是采用的是壓電式傳感器，將壓電傳感探頭與被測(cè)變壓器繞組用耦合劑進(jìn)行耦合，利用正壓電效應(yīng)，將接收到的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并進(jìn)行測(cè)量，從而達(dá)到檢測(cè)振動(dòng)情況的目的。另一種是采用光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)振動(dòng)測(cè)量，光源采用的是窄帶光源，采用時(shí)分復(fù)用的方式，通過調(diào)整窄帶光源的輸出波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)光纖布拉格光柵處的振動(dòng)測(cè)量；
[0004]上述第一種技術(shù)，壓電傳感器易受電磁干擾，在侵入波的沖擊條件下測(cè)量結(jié)果極易受到干擾，同時(shí)由于體積、質(zhì)量等因素的影響，難以在變壓器的狹小環(huán)境下使用，并且檢測(cè)靈敏度不夠高，給應(yīng)用帶來諸多不便。而對(duì)于第二種技術(shù)，對(duì)于變壓器繞組侵入波引起的振動(dòng)情況測(cè)量，侵入波時(shí)間為微秒量級(jí)，因此，采用時(shí)分復(fù)用的方式無法同時(shí)掌握所有測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的對(duì)變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)方法易受電磁干擾和測(cè)試點(diǎn)有限的問題，提供一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量
目.0
[0006]一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置，包括:寬帶光源、環(huán)形器、若干個(gè)光纖布拉格光柵、陣列波導(dǎo)光柵和光電探測(cè)器；
[0007]所述寬帶光源連接所述環(huán)形器，各個(gè)光纖布拉格光柵依次連接，所述環(huán)形器連接第一個(gè)光纖布拉格光柵，所述陣列波導(dǎo)光柵分別連接環(huán)形器和光電探測(cè)器，所述光電探測(cè)器固定在被測(cè)的變壓器繞組上；
[0008]所述寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號(hào)通過所述環(huán)形器后分為多個(gè)窄帶光信號(hào)，窄帶光信號(hào)分別進(jìn)入到各個(gè)光纖布拉格光柵中；窄帶光信號(hào)經(jīng)過光纖布拉格光柵的反射后，進(jìn)入所述陣列波導(dǎo)光柵中；所述光電探測(cè)器接收所述陣列波導(dǎo)光柵中的窄帶光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；所述光電檢測(cè)器記錄電壓信號(hào)的變化。
[0009]上述變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置，通過引入光纖光柵來測(cè)量變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)，由于一般電磁輻射的頻率比光波低很多，在光纖中傳輸光信號(hào)不易受到電磁干擾的影響，因此，測(cè)得的變壓器繞組的振動(dòng)情況不易受到電磁干擾的影響；另外，通過采用寬帶光源，環(huán)形器將寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號(hào)分為多個(gè)窄帶光信號(hào)，并分別送入到各個(gè)光纖布拉格光柵中，經(jīng)過光纖布拉格光柵的反射，窄帶光信號(hào)的反射光譜呈現(xiàn)多個(gè)反射波長(zhǎng)，陣列波導(dǎo)光柵陣列波長(zhǎng)參數(shù)設(shè)置與光纖布拉格光柵反射光譜部分混疊，通過陣列波導(dǎo)光柵后，光信號(hào)按照波長(zhǎng)進(jìn)行波長(zhǎng)復(fù)用，這樣就可以通過在一根光纖上布置多個(gè)針對(duì)不同參數(shù)的測(cè)量柵區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器繞組多個(gè)測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
【附圖說明】
[0010]圖1為一個(gè)實(shí)施例的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置對(duì)應(yīng)的工作原理圖；
[0012]圖3為另一個(gè)實(shí)施例的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案，進(jìn)行清楚和完整的描述。
[0014]如圖1所示，為一個(gè)實(shí)施例的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置，包括:寬帶光源、環(huán)形器、若干個(gè)光纖布拉格光柵、陣列波導(dǎo)光柵和光電探測(cè)器；
[0015]所述寬帶光源連接所述環(huán)形器，各個(gè)光纖布拉格光柵依次連接，所述環(huán)形器連接第一個(gè)光纖布拉格光柵，所述陣列波導(dǎo)光柵分別連接環(huán)形器和光電探測(cè)器，所述光電探測(cè)器固定在被測(cè)的變壓器繞組上；
[0016]所述寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號(hào)通過所述環(huán)形器后分為多個(gè)窄帶光信號(hào)，窄帶光信號(hào)分別進(jìn)入到各個(gè)光纖布拉格光柵中；窄帶光信號(hào)經(jīng)過光纖布拉格光柵的反射后，進(jìn)入所述陣列波導(dǎo)光柵中；所述光電探測(cè)器接收所述陣列波導(dǎo)光柵中的窄帶光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；所述光電檢測(cè)器記錄電壓信號(hào)的變化。
[0017]如圖2所示，是圖1的變壓器繞組振動(dòng)測(cè)量裝置對(duì)應(yīng)的工作原理圖，寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號(hào)通過環(huán)形器后分為多個(gè)窄帶光信號(hào)，窄帶光信號(hào)分別進(jìn)入到光纖布拉格光柵中；窄帶光信號(hào)經(jīng)過若干個(gè)光纖布拉格光柵的反射后，進(jìn)入陣列波導(dǎo)光柵中；光電探測(cè)器接收陣列波導(dǎo)光柵中的窄帶光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；光電檢測(cè)器記錄電壓信號(hào)的變化。
[0018]當(dāng)光纖布拉格光柵接收到變壓器繞組的振動(dòng)信號(hào)后，光纖布拉格光柵的波長(zhǎng)發(fā)生變化，進(jìn)而引發(fā)通過陣列波導(dǎo)光柵的光功率發(fā)生變化，因此，通過記錄光電探測(cè)器電壓信號(hào)的變化，就可以對(duì)變壓器繞組的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
[0019]陣列波導(dǎo)光柵中陣列波長(zhǎng)參數(shù)的設(shè)置與光纖布拉格光柵的反射光譜部分重疊，經(jīng)過陣列波導(dǎo)光柵后，窄帶光信號(hào)按照波長(zhǎng)波分復(fù)用，經(jīng)過光電探測(cè)器后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，光電探測(cè)器記錄下電壓信號(hào)的變化，電壓信號(hào)的變化反映了變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)的變化，從而實(shí)現(xiàn)了變壓器侵入波弓I發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量。
[0020]由于本發(fā)明中的陣列波導(dǎo)光柵的波分復(fù)用作用，可以針對(duì)不同參數(shù)，在同一個(gè)光纖上布置多個(gè)測(cè)量柵區(qū)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式實(shí)時(shí)振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)；由于同時(shí)對(duì)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，也進(jìn)一步提高了變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量速度。
[0021]作為一個(gè)實(shí)施例，光纖布拉格光柵和陣列波導(dǎo)光柵可以放置在試驗(yàn)大廳之外，從而確保測(cè)量結(jié)果不會(huì)受到暫態(tài)沖擊的影響。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，光電探測(cè)器的數(shù)量還可以為多個(gè)，每個(gè)光電探測(cè)器固定在被測(cè)的變壓器繞組的一個(gè)測(cè)試點(diǎn)上，用于測(cè)量對(duì)應(yīng)測(cè)試點(diǎn)上的振動(dòng)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了變壓