[发明专利]采用光纤光栅应变传感器的变压器绕组变形在线监测系统

摘要

本发明公开了属于电力变压器安全监测技术领域的一种采用光纤光栅应变传感器的变压器绕组变形在线监测系统。该变压器绕组变形在线监测系统的宽带光源分别连接耦合器和M‑Z干涉仪，耦合器后面串联1‑n个光纤光栅应变传感器；在M‑Z干涉仪后面依次串联分波器、光电探测器、信号处理单元和工控机；该系统将光栅反射后的光信号经M‑Z干涉仪干涉后，进行相位调制，经过分波器将干涉后的光按波长分离并分别进入光电探测器转变为电信号，再经过信号处理单元处理后传输至工控机。本发明的光纤光栅应变传感器能够实时在线监测线圈之间的轴向形变状况，实现实时监测变压器绕组整体轴向形变。

主权项

1.一种采用光纤光栅应变传感器的变压器绕组变形在线监测系统，其特征在于，该变压器绕组变形在线监测系统包括：宽带光源、M‑Z干涉仪、耦合器、光纤光栅应变传感器、分波器、光电探测器、信号处理单元、和工控机；其中，宽带光源(1)分别连接耦合器(2)和M‑Z干涉仪(4)，耦合器(2)后面串联1‑n个光纤光栅应变传感器(3)；在M‑Z干涉仪(4)后面依次串联分波器(5)、光电探测器(6)、信号处理单元(7)和工控机(8)；所述M‑Z干涉仪为马赫曾德干涉仪；所述光纤光栅应变传感器采用耐油橡胶—丁腈橡胶作为封装物，丁腈橡胶将光纤光栅应变传感器封装成薄片；在每相绕组的接近顶部的、中间位置、接近底部的三个位置对称3个线饼中钉入光纤光栅应变传感器，然后“嵌入每相绕组底部压靴处对称开的3个槽”中；这些光纤光栅应变传感器外形与垫块相似，以替代垫块；这些光纤光栅应变传感器实时在线监测线圈之间的轴向形变状况，将得到变压器绕组变形位置的压力信号通过耦合器传输至M‑Z干涉仪，实现实时监测变压器绕组整体轴向形变；所述M‑Z干涉仪包括输入、输出两个耦合器，两个耦合器之间并联测量臂和参考臂，测量臂和参考臂为光程不同的两臂，用于对光进行相位干涉。