[发明专利]一种基于微纳光纤倏逝场的油浸式变压器故障检测装置

摘要

本发明公开了一种基于微纳光纤倏逝场的油浸式变压器故障检测装置，包含可调谐半导体激光光源、分段式微纳光纤、光电探测器、锁相放大器、数据采集卡和控制模块，分段式微纳光纤浸泡在待检测油浸式变压器主箱体内的油中。本发明通过对宽带激光经过分段式微纳光纤后各个溶解故障特征气体对应波长的激光的衰减率进行判断，得出待检测油浸式变压器主箱体内的油中是否产生各个溶解故障特征气体，进而待检测油浸式变压器是否故障以及故障的种类。本方法具有免油气分离、多种气体同时检测、灵敏度高、检测速度快、重复性好以及实时检测等优点。

主权项

1.一种基于微纳光纤倏逝场的油浸式变压器故障检测装置，其特征在于，包含可调谐半导体激光光源、分段式微纳光纤、光电探测器、锁相放大器、数据采集卡和控制模块；所述分段式微纳光纤设置在带检测油浸式变压器主箱体中的油中，包含若干交替排列且相互连接的单模光纤段和微纳光纤段，其两端分别通过单模光纤和可调谐半导体激光光源的输出端、光电探测器的输入端相连；所述可调谐半导体激光光源用于产生预设的频率阈值、预设的波长范围、预设的光强阈值的宽带激光，并将其通过单模光纤传递给所述分段式微纳光纤，所述预设的波长范围涵盖待检测油浸式变压器油中各个溶解故障特征气体的吸收峰；所述分段式微纳光纤用于使得其内传输的宽带激光的倏逝场和油浸式变压器主箱体内油中的溶解气体作用、进行衰减后传递给所述光电探测器；所述光电探测器的输出端和所述锁相放大器电气相连，用于将接收到的衰减后的宽带激光信号转换为电信号、并将其传递给所述锁相放大器；所述锁相放大器还和所述控制模块、数据采集卡电气相连，用于根据控制模块传递的参考信号从接收到的电信号中筛选出和预设的频率阈值同频率的宽带激光对应的电信号、滤除其他频率的干扰信号后进行放大，并将筛选出来进行放大后的电信号传递给所述数据采集卡；所述数据采集卡用于对接收到的电信号进行计算，得到衰减过后的宽带激光中各个溶解故障特征气体对应波长的激光的光强，结合预设的光强阈值，计算出宽带激光中各个溶解故障特征气体对应波长的激光的衰减率后、将其传递给所述控制模块；所述控制模块分别可调谐半导体激光光源、锁相放大器、数据采集卡电气相连，用于控制可调谐半导体激光光源工作；将宽带激光预设的频率阈值对应的电信号作为参考信号发送给锁相放大器；对于宽带激光中各个溶解故障特征气体对应波长的激光的衰减率，将其分别和对应溶解故障特征气体预设的衰减率阈值进行比较，若存在溶解故障特征气体对应波长的激光的衰减率大于对应溶解故障特征气体预设的衰减率阈值的情况，判断出现该溶解故障特征气体对应的故障；否则判断没有故障。