[发明专利]基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置

权利要求书

1.基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，包括频率信号发生器(1)、平行电极板对(5)、激光器(3)、保偏光纤准直器A(9)、电光晶体组件(2)、保偏光纤准直器B(10)、光电探测器(4)、罗氏线圈(6)、电流采集电路(7)、双通道模数转换器(8)和中央处理单元(11)；其特征是：

所述频率信号发生器(1)依次发出不同频率的正弦电压信号同时传输至平行电极板对(5)和被测套管接线端子；

所述激光器(3)发出的激光信号通过保偏光纤准直器A(9)传输至电光晶体组件(2)；

所述光晶体组件(2)放置在所述平行电极板对(5)内部，所述平行电极板对(5)将所述频率信号发生器(1)产生的正弦电压信号传输至电光晶体组件(2)，所述电光晶体组件(2)将接收的正弦电压信号转换为频率和幅度同步输出的光信号；所述光信号通过保偏光纤准直器B(10)传输至光所述光电探测器(4)，所述光电探测器(4)将光信号转换为线性相关且频率相同的电压信号并传输至所述双通道模数转换器(8)；

所述罗氏线圈(6)与被测绝缘套管接地线连接，用于测量被测绝缘套管对地电流，所述电流采集电路(7)将所述罗氏线圈(6)输出的电流信号转换线性相关且频率相同电压信号，并发送至所述双通道模数转换器(8)；

所述中央处理单元(11)实时采集双通道模数转换器(8)的两个通道的正弦电压信号，并对比两路电压信号的相对相位延迟，获得变压器套管的主绝缘介质损耗在0.01Hz-100kHz范围内的数值分布。

2.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，所述激光器(3)、保偏光纤准直器A(9)、保偏光纤准直器B(10)、电光晶体组件(2)和光电探测器(4)的工作波长一致。

3.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，所述罗氏线圈(6)为带缺口的环状线圈，用于测量被测套管主绝缘部分的对地电流。

4.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，所述双通道数模转换器(8)和所述罗氏线圈(6)的最大工作频率大于所述频率信号发生器(1)的最大工作频率十倍。

5.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，

所述平行电极板对(5)的材质为厚度大于等于2mm的不锈钢，电容量小于等于2pF，同时小于等于被测套管主绝缘对地电容的1/100。

6.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，所述频率信号发生器(1)产生的电压有效值在50V至100V之间，工作频率范围在0.01Hz至1kHz之间。

7.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，所述保偏光纤准直器A(9)和保偏光纤准直器B(10)为将光纤内的光信号以小于等于0.25度角耦合到空间中的透镜，该透镜所连接的光纤可以保持所传输光信号的偏振度和光强度。

8.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，所述频率信号发生器(1)和所述平行电极板对(5)之间通过单芯屏蔽电缆连接，所述频率信号发生器(1)和被测套管主绝缘接线端子之间通过单芯屏蔽电缆连接。

9.根据权利要求1所述的基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，其特征在于，还包括通信设备(12)，所述通信设备(12)与所述中央处理单元(11)连接，用于将检测获得的介质损耗频谱数据发送至服务器或者显示设备。