• 产品名称:基于光纤光栅传感的变压器绕组温度检测系统
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  • 发布时间: 2020-02-13
产品详细

  古板温度传感器受到四周境遇成分的影响很大,体例采用抗作对才干强而且对温度极其精巧的传感器的道理和体例组成,先容了软件和硬件的实行。结尾的试验结果证据了体例具有较高的衡量精度,可餍足

  光纤光栅是正在光纤纤芯内折射率呈周期性调制的一种无源器件。其反射或透射峰的波长与光栅的折射率调制周期以及纤芯折射率相合。而外界温度或应变的转移会影响光纤光栅的折射率和纤芯折射率,从而惹起光纤光栅的反射或透射峰波长的转移。光纤布拉格光栅是一种最简陋、最普及的光纤光栅,其折射率调制深度和光栅周期凡是都是常数。当入射光谱经历FBG时,餍足Bragg要求的波长B的单色光被反射回入射端,其余光透射。道理图如图1所示。

  正在电力体例中,温渡过高是导致火警发生的主要道理。电力变压器举动当代电力体例中的主要装备,其绕组温度的崎岖直接影响变压器的绝缘性和老化率,进而影响电力体例的运转安然。平常状况下,热门温度的常用基准值为98℃,老化率与温度之间的联系是正在基准温度上,每上升6℃老化率增添一倍,每低浸6℃寿命可延迟一倍。热门温度倘使高出允诺值,不光会影响变压器的运用寿命,还会影响变压器的运转安然。于是,对变压器绕组温度举办及时监测,通过监测温度举办预警并采纳有用举措,则能够删除相应的事项发作。

  光纤测温体例可分为三个个别,即传感器个别、调制解调个别、数据的收拾个别。光纤传感器合系作品:光纤传感器道理透射电镜合系作品:透射电镜道理热电偶合系作品:热电偶道理

  目前,古板的变压器绕组温度的监测本事是电信号衡量和红外衡量。基于电信号的测温体例如热电偶、电阻温度计等,这类电信号的传感器容易受到电磁场的作对,衡量成绩欠好。红外测温现实上属于非接触测温,固然此本事精巧度和凿凿度都很高,然而却很容易受到四周境遇和电磁场的作对,况且须要人工操作,无法实行无人正在线监测。其余,红外测温仪无法安置到变压器内部,只可衡量变压器轮廓的温度,差错较大。光纤测温体例是比来几年利用正在电力体例中的令人如意的测温本事,因为光纤传感器自己防爆、绝缘、抗电磁作对、质料轻、体积小,具有优良的可操作性和埋人性;时域变换性好,易于众点分散衡量,并可单线众道复用,组成传感收集和阵列,便于波分时分复用及分散式传感。

  式中KT为温度精巧度。由式(3)可知光纤光栅的波长的偏移量与温度转移呈线性联系,于是只消测出布拉格光栅波长的偏移量就能够测得温度的变动量。

  式中:为光栅的周期;neff为有用折射率。由式(1)能够看出,光纤Bragg光栅的中央波长B由光栅的周期和有用折射率neft决策,而和neff又受温度和应变的影响,于是,温度和应变的转移能够通过Bragg波长B间接地反应出来。将式(1)微分可得Bragg中央波长的位移量:

  光纤光栅调制解调器体例道理图如图2所示。运用ASE光源(Amplification of Spontaneous Emission),经历FFP(Fiber Fabry-Perot)可调谐光滤波器后,成为窄带扫描光,经光纤光栅传感器反射后,由光电管PD(Photo Detector)探测出一系列光功率信号,通过软件收拾和与规范波长的斗劲,解调出差异光栅传感器的中央波长,从而实行相应物理量的衡量。本解调器有8个光学信道(Optic Channels),ASE光源将光功率均匀分给8个信道,每个信道能够接入一串不反复波长的光纤光栅传感串;信道与信道之间波长能够反复,衡量时传感器不会彼此影响。

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