[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

说明书

基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置，涉及变电站技术领域，解决现有基于电容式或阻容式电压互感器在测量绝缘套管介质损耗频谱的过程中引入附加损耗角以及难以消除电磁干扰的问题，频率信号发生器同时与平行电极板和被测套管主绝缘接线端子连接，激光器通过保偏准直器A和电光晶体组件连接，电光晶体组件和平行电极板对连接，光电探测器和偏光纤准直器B连接，罗氏线圈和被测绝缘套管接地线连接，电流采集电路同时与罗氏线圈和双通道模数转换器连接，双通道模数转换器同时与光电探测器和中央处理单元连接，中央处理单元与频率信号发生器连接，大幅度提高绝缘套管频谱检测的精度和抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置。

背景技术

变压器高压套管是变压器中一种重要的部件。介质损耗频谱是反应电容型套管绝缘状况的重要特性参数，对电容型套管进行介质损耗在线监测能及时有效发现套管的绝缘结构出现的问题，防止出现运行事故。

由于介质损耗检测中使用的传统电压互感器属于电容式或阻容式电压互感器，在测量过程中会引入较大的感应电容，严重时会使得测量结果出现很大偏差。传统电压互感器的频率特性在频率较高或较低时都会表现出附加的相位延迟或超前。

由于变电站内存在严重的电磁干扰、介质损耗检测又属于高电压微电流检测，不论是信号的感应过程中还是传输过程中，都难免受到电磁干扰的影响，导致测量结果不准确。

发明内容

本发明为解决现有基于电容式或阻容式电压互感器在测量绝缘套管介质损耗频谱的过程中引入附加损耗角以及难以消除电磁干扰的问题，提供一种基于光电式电压测量的变压器套管介损频谱检测装置。

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、平行电极板对、激光器、保偏光纤准直器A、电光晶体组件、保偏光纤准直器B、光电探测器、罗氏线圈、电流采集电路、双通道模数转换器和中央处理单元；

所述频率信号发生器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和被测套管接线端子；

所述激光器发出的激光信号通过保偏光纤准直器A传输至电光晶体组件；

所述光晶体组件放置在所述平行电极板对内部，所述平行电极板对将所述频率信号发生器产生的正弦电压信号传输至电光晶体组件，所述电光晶体组件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传输至光所述光电探测器，所述光电探测器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；

所述罗氏线圈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，所述电流采集电路将所述罗氏线圈输出的电流信号转换线性相关且频率相同的电压信号，并发送至所述双通道模数转换器；

所述中央处理单元实时采集双通道模数转换器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。

本发明的有益效果：本发明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，在绝缘套管介质损耗测量过程中，将电压信号采集时采集设备引入感应电容降低至小于等于2pF，提高了介质损耗测量的精度。另一方面，采用光纤传输电压检测信号，能消除传输路径中电磁干扰的影响。

附图说明

图1为本发明所述的基于光电电压传感器的变压器套管介质损耗频谱检测装置的结构示意图；

图2为本发明所述的基于光电电压传感器的变压器套管介质损耗频谱检测装置中电光晶体组件的结构示意图。

具体实施方式