[发明专利]基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统，其特征在于包括：LD泵浦源(1)、波分复用器(2)、掺饵光纤(3)、隔离器(4)、第一光纤耦合器(5)、第二光纤耦合器(8)、第一光纤布拉格光栅(6)、第二光纤布拉格光栅(7)、光电探测器(9)、声发射采集卡(10)及计算机(11)；LD泵浦源(1)、波分复用器(2)、掺饵光纤(3)、隔离器(4)、第一光纤耦合器(5)的两个输入端A口和B口在同一回路中，组成环形腔掺铒光纤激光器；第一光纤耦合器(5)的一个输出端C口连接第一光纤布拉格光栅(6)，第一光纤耦合器(5)的另一个输出端D口连接第二光纤耦合器(8)的一个输入端E口；第二光纤耦合器(8)的一个输出端G口连接第二光纤布拉格光栅(7)，第二光纤耦合器(8)的另一输入端F口连接光电探测器(9)；光电探测器(9)通过声发射采集卡(10)和计算机相(11)连接。

2.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统，其特征是：所述LD泵浦源(1)的中心波长为980nm，输出功率≥180mW，输出光功率长期稳定度为±0.01dB。

3.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统，其特征是：所述波分复用器(2)的工作波长为980nm或1550nm，隔离特性为29.6dB。

4.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统，其特征是：所述第一光纤耦合器(5)的分光比为90∶10，第二光纤耦合器的分光比为50∶50。

5.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统，其特征是：所述第一光纤布拉格光栅(6)、第二光纤布拉格光栅(7)的反射率、边模抑制比、3dB带宽和温度灵敏度系数基本相一致，但中心波长相差0.1nm。

6.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统，其特征是：所述第一光纤布拉格光栅(6)、第二光纤布拉格光栅(7)在现场检测时应放置于同一温度环境中。

7.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测系统，其特征是：所述第二光纤布拉格光栅(7)的中心波长1550nm，反射率＞90％，3dB带宽＜0.20nm。

8.基于光纤布拉格光栅的电力变压器局部放电检测方法，其特征在于：LD泵浦源(1)发出的光经波分复用器(2)将引入掺饵光纤(3)；掺饵光纤(3)中的饵离子吸收能量后发生粒子数反转，进而产生放大的自发辐射，光信号被放大；再通过隔离器(4)传输到第一光纤耦合器(5)上；大部分的光经第一光纤耦合器(5)的另一个输出端D口输出，小部分的光经第一光纤耦合器(5)的一个输出端C口被第一光纤布拉格光栅(6)反射后，作为反馈光返回回路中；第一光纤耦合器(5)的另一输出端D口输出的窄带激光，作为输入进入第二光纤耦合器(8)一个输入端E口，再从第二光纤耦合器(8)的一个输出端G口到达第二光纤布拉格光栅(7)，符合中心波长的光回到第二光纤耦合器(8)的另一输入端F口出射，进入光电探测器(9)；光电探测器(9)将光信号转化为电信号后，输入声发射采集卡(11)，由声发射采集卡(11)进行信号的综合分析与处理，最后在计算机(11)中得以显示。