[发明专利]基于法珀腔、光纤光栅的变压器油温油压多参量监测系统

说明书

本发明公开了基于法珀腔、光纤光栅的变压器油温油压多参量监测系统，包括光纤法珀腔压力传感器，光纤法珀腔压力传感器设置于变压器油箱内部且光纤法珀腔压力传感器的底端与变压器油箱底部连接，光纤法珀腔压力传感器的顶端依次与光纤光栅温度传感模块、光纤解调仪和耦合器系统、电脑单元连接。本发明监测系统不受电场、磁场以及电磁波的影响，抗干扰能力强且可实现对变压器油温油压以及油位的精准测量。

技术领域

本发明属于变压器油温油压监测技术领域，涉及一种基于法珀腔、光纤光栅的变压器油温油压多参量监测系统。

背景技术

在电力系统安全稳定运行过程中，变压器发挥着至关重要的作用。而在大型电力变压器中，变压器油起着绝缘、散热以及消弧的作用，且变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，绝缘材料浸在油中，不仅可以提高绝缘强度，还可免受潮气的侵蚀。但变压器油的温度与油压直接影响着大型电力变压器的可靠性和系统的正常运行。变压器油箱内的油位过高将会造成变压器内部的油压增大，容易造成溢油现象；而油位过低将会导致变压器的引线和铁芯暴露在空气中，降低了绝缘强度，容易发生闪络现象，特殊情况下还会引起变压器爆炸。引起变压器油位变化的原因大多数都是因为变压器油温的变化，因为变压器油温的变化直接影响变压器油的体积变化，导致油位上升或者下降。而影响变压器油温变化的因素有很多：负荷的变化、环境温度的变化、内部故障及冷却装置的运行状况等。所以在线监测变压器油温及油压起着至关重要的作用，它直接性的决定了变压器是否可以正常稳定的运行。

目前变压器油位油压在线监测的方法主要为浮标法，通过放置在变压器油箱内部的浮子的高低在外部显示出来，从而监测油位的情况，该方法操作简单，不需要太过复杂的设备，但测量精度不高。

变压器油温在线监测的方法主要有传统电传感器温度测量，红外温度测量以及无线温度测量，这些测量方法都有很高的灵敏度。但都会受到外界强电磁环境以及强电场环境的干扰。

以上测量方法都是对变压器油内部的单一量进行测量，变压器发生电气故障时它的故障原因是多方面的，所以我们就需要一种可以测量多参量的设备去实时监测变压器油箱内的油温油压以及其它影响变压器油运行稳定性的因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于法珀腔、光纤光栅的变压器油温油压多参量监测系统，不受电场、磁场以及电磁波的影响，抗干扰能力强且可实现对变压器油温油压以及油位的精准测量。

本发明所采用的技术方案是，一种基于法珀腔、光纤光栅的变压器油温油压多参量监测系统，包括光纤法珀腔压力传感器，光纤法珀腔压力传感器设置于变压器油箱内部且光纤法珀腔压力传感器的底端与变压器油箱底部连接，光纤法珀腔压力传感器的顶端依次与光纤光栅温度传感模块、光纤解调仪和耦合器系统、电脑单元连接。

本发明的特征还在于，

光纤光栅温度传感模块包括多个依次连接的光纤光栅温度传感器，多个光纤光栅温度传感器分别分布于变压器油箱内不同的液位。

光纤法珀腔压力传感器包括圆柱形的外壳，外壳的两端均开口，外壳的内部连接有塑胶板，塑胶板的圆心处套设有陶瓷插针，陶瓷插针的一端连接有光纤线，外壳远离光纤线的一端粘接有压敏薄膜，光纤线与光纤光栅温度传感模块连接。

塑胶板为圆形且直径等于外壳的内径。

压敏薄膜与陶瓷插针的另一端面平行。

压敏薄膜采用压敏材料。

光纤线远离陶瓷插针的一端套接有光纤线管，光纤线管通过密封组件与变压器油箱连接且光纤线管的一端伸出变压器油箱顶部。

密封组件包括与变压器油箱连接密封件，密封件内连接有锁紧件，锁紧件与光纤线管连接。

光纤法珀腔压力传感器的底端通过底部固定组件与变压器油箱连接。