油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试
The Design and Test of Fiber Grating Based Sensor for the Vibration Signals from Oil-Immersed Transformer

作者: 皮本熙 , 刘诣 , 杜振波 :国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北 武汉; 徐立新 , 李文震 :国网内蒙古东部电力有限公司,内蒙古 呼和浩特; 叶阳 , 夏历 :华中科技大学,湖北 武汉;

关键词: 光纤光栅变压器振动传感温升Fiber Grating Transformer Vibration Sensing Temperature Rise

摘要: 本文研制了一种基于光纤光栅的振动传感器,可应用于油浸式变压器中的振动信号测量。文章首先描述了此传感器的原理结构以及其在变压器的特殊环境中测量振动信号的优势。通过模拟振动实验,进行了空载和油浸两种情况下传感器的性能测试,在油浸环境下,其测量振动信号的动态范围为400 Hz,测量精度可达1 Hz。最后在变压器绝缘油中进行温升实验,从40℃~100℃温度范围内,都能准确测量振动信号。

Abstract: A vibration sensor based on fiber Bragg grating is proposed for the measurement of vibration sig-nals in oil-immersed transformers. This paper firstly describes the principle structure of the sensor and the advantages of the vibration signal in the special environment of the transformer. Through the vibration simulation test, no-load and oil two kinds of sensor performance test and under oil immersion environment, the measured vibration signal dynamic range for 400 Hz, the measurement accuracy is up to 1 Hz. Finally, the temperature rise experiment is performed in the transformer insulation oil, and the vibration signal can be accurately measured from the temper-ature range of 40˚C - 100˚C.

文章引用: 皮本熙 , 徐立新 , 李文震 , 刘诣 , 杜振波 , 叶阳 , 夏历 (2016) 油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试。 传感器技术与应用, 4, 47-55. doi: 10.12677/JSTA.2016.41006

参考文献

[1] 邓建钢, 王立新, 等. 内置光纤光栅油浸式变压器的研制[J]. 中国电机工程学报, 2013, 33(24): 160-167.

[2] 马宏彬, 何金良, 陈青恒. 500 kV单相电力变压器的振动与噪声波形分析[J]. 高电压技术, 2008, 34(8): 1599-1604.

[3] 刘统玉, 王昌. 光纤测量技术在变压器状态检测中的应用研究[J]. 山东科学, 2008, 21(4): 41-51.

[4] 田玉芳. 变压器绕组状态的振动检测法研究[D]: [硕士学位论文]. 山东: 山东大学, 2014.

[5] 王世山, 等. 利用振动法进行变压器在线监测的应用研究[J]. 变压器, 2002, 39(s1): 73-76.

[6] 贾振安, 王佳, 等. 光纤传感技术在气体检测方面的应用[J]. 光通信技术, 2009, 33(4): 55-58.

[7] 孙汝蛟, 孙利民, 等. 一种新型光纤布喇格光栅振动传感器研究[J]. 光子学报, 2007, 36(1): 63-67.

[8] Berkoff, T.A. and Kersey, A.D. (1996) Expe-rimental Demonstrain of a Fiber Bragg Grating Accelerometer. IEEE Photonics Technology Letters, 8, 1677-1679.

[9] Todd, M.D., Johnson, G.A., Althouse, B.A., et al. (1998) Flexural Beam-Based Fiber Bragg Grating Accelerometers. IEEE Photonics Technology Letters, 10, 1605-1607.

[10] Mita, A. and Yokoi, I. (2001) Fiber Bragg Grating Accelerometer for Buildings and Civil Infrastructures. SPIE, 4330, 479-486.

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