變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)設(shè)備事故頻發(fā)，其中包含大量無征兆的突發(fā)性設(shè)備絕緣事故，而侵入波對變電設(shè)備沖擊的累積效應是導致設(shè)備絕緣劣化、引發(fā)突發(fā)性事故的重要原因之一。為準確評估侵入波對變電設(shè)備絕緣的危害，降低設(shè)備無征兆突發(fā)性事故給電網(wǎng)安全運行帶來的風險，需要在實驗室開展試驗研宄，掌握在多次侵入波的沖擊作用下典型絕緣結(jié)構(gòu)材料振動情況及絕緣損傷、絕緣能力下降情況，獲得侵入波累積對設(shè)備絕緣的損傷規(guī)律。因此，需要對變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組的振動情況進行測量。
[0003]傳統(tǒng)的對變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動信號進行檢測，主要有兩種，一種是采用的是壓電式傳感器，將壓電傳感探頭與被測變壓器繞組用耦合劑進行耦合，利用正壓電效應，將接收到的振動信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，并進行測量，從而達到檢測振動情況的目的。另一種是采用光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)振動測量，光源采用的是窄帶光源，采用時分復用的方式，通過調(diào)整窄帶光源的輸出波長，實現(xiàn)多個光纖布拉格光柵處的振動測量；
[0004]上述第一種技術(shù)，壓電傳感器易受電磁干擾，在侵入波的沖擊條件下測量結(jié)果極易受到干擾，同時由于體積、質(zhì)量等因素的影響，難以在變壓器的狹小環(huán)境下使用，并且檢測靈敏度不夠高，給應用帶來諸多不便。而對于第二種技術(shù)，對于變壓器繞組侵入波引起的振動情況測量，侵入波時間為微秒量級，因此，采用時分復用的方式無法同時掌握所有測試點的振動情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對傳統(tǒng)的對變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動信號的檢測方法易受電磁干擾和測試點有限的問題，提供一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動測量
目.0
[0006]一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動測量裝置，包括:寬帶光源、環(huán)形器、若干個光纖布拉格光柵、陣列波導光柵和光電探測器；
[0007]所述寬帶光源連接所述環(huán)形器，各個光纖布拉格光柵依次連接，所述環(huán)形器連接第一個光纖布拉格光柵，所述陣列波導光柵分別連接環(huán)形器和光電探測器，所述光電探測器固定在被測的變壓器繞組上；
[0008]所述寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號通過所述環(huán)形器后分為多個窄帶光信號，窄帶光信號分別進入到各個光纖布拉格光柵中；窄帶光信號經(jīng)過光纖布拉格光柵的反射后，進入所述陣列波導光柵中；所述光電探測器接收所述陣列波導光柵中的窄帶光信號，并將其轉(zhuǎn)換為對應的電壓信號；所述光電檢測器記錄電壓信號的變化。
[0009]上述變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動測量裝置，通過引入光纖光柵來測量變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動信號，由于一般電磁輻射的頻率比光波低很多，在光纖中傳輸光信號不易受到電磁干擾的影響，因此，測得的變壓器繞組的振動情況不易受到電磁干擾的影響；另外，通過采用寬帶光源，環(huán)形器將寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號分為多個窄帶光信號，并分別送入到各個光纖布拉格光柵中，經(jīng)過光纖布拉格光柵的反射，窄帶光信號的反射光譜呈現(xiàn)多個反射波長，陣列波導光柵陣列波長參數(shù)設(shè)置與光纖布拉格光柵反射光譜部分混疊，通過陣列波導光柵后，光信號按照波長進行波長復用，這樣就可以通過在一根光纖上布置多個針對不同參數(shù)的測量柵區(qū)，實現(xiàn)對變壓器繞組多個測試點的振動信號進行測量。
【附圖說明】
[0010]圖1為一個實施例的變壓器繞組振動測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1的變壓器繞組振動測量裝置對應的工作原理圖；
[0012]圖3為另一個實施例的變壓器繞組振動測量裝置的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0013]為了更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案，進行清楚和完整的描述。
[0014]如圖1所示，為一個實施例的變壓器繞組振動測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，一種變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動測量裝置，包括:寬帶光源、環(huán)形器、若干個光纖布拉格光柵、陣列波導光柵和光電探測器；
[0015]所述寬帶光源連接所述環(huán)形器，各個光纖布拉格光柵依次連接，所述環(huán)形器連接第一個光纖布拉格光柵，所述陣列波導光柵分別連接環(huán)形器和光電探測器，所述光電探測器固定在被測的變壓器繞組上；
[0016]所述寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號通過所述環(huán)形器后分為多個窄帶光信號，窄帶光信號分別進入到各個光纖布拉格光柵中；窄帶光信號經(jīng)過光纖布拉格光柵的反射后，進入所述陣列波導光柵中；所述光電探測器接收所述陣列波導光柵中的窄帶光信號，并將其轉(zhuǎn)換為對應的電壓信號；所述光電檢測器記錄電壓信號的變化。
[0017]如圖2所示，是圖1的變壓器繞組振動測量裝置對應的工作原理圖，寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號通過環(huán)形器后分為多個窄帶光信號，窄帶光信號分別進入到光纖布拉格光柵中；窄帶光信號經(jīng)過若干個光纖布拉格光柵的反射后，進入陣列波導光柵中；光電探測器接收陣列波導光柵中的窄帶光信號，并將其轉(zhuǎn)換為對應的電壓信號；光電檢測器記錄電壓信號的變化。
[0018]當光纖布拉格光柵接收到變壓器繞組的振動信號后，光纖布拉格光柵的波長發(fā)生變化，進而引發(fā)通過陣列波導光柵的光功率發(fā)生變化，因此，通過記錄光電探測器電壓信號的變化，就可以對變壓器繞組的振動信號進行測量。
[0019]陣列波導光柵中陣列波長參數(shù)的設(shè)置與光纖布拉格光柵的反射光譜部分重疊，經(jīng)過陣列波導光柵后，窄帶光信號按照波長波分復用，經(jīng)過光電探測器后轉(zhuǎn)換為電壓信號，光電探測器記錄下電壓信號的變化，電壓信號的變化反映了變壓器繞組振動信號的變化，從而實現(xiàn)了變壓器侵入波弓I發(fā)的變壓器繞組振動信號的測量。
[0020]由于本發(fā)明中的陣列波導光柵的波分復用作用，可以針對不同參數(shù)，在同一個光纖上布置多個測量柵區(qū)，實現(xiàn)準分布式實時振動信號的監(jiān)測；由于同時對多個測量點進行測量，也進一步提高了變壓器侵入波引發(fā)的變壓器繞組振動信號的測量速度。
[0021]作為一個實施例，光纖布拉格光柵和陣列波導光柵可以放置在試驗大廳之外，從而確保測量結(jié)果不會受到暫態(tài)沖擊的影響。
[0022]在其中一個實施例中，光電探測器的數(shù)量還可以為多個，每個光電探測器固定在被測的變壓器繞組的一個測試點上，用于測量對應測試點上的振動信號，從而實現(xiàn)了變壓