李晓敏,高 妍*,王 宇,靳宝全,张红娟,王 东

(1.太原理工大学电气与动力工程学院,太原 030024;2.太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,太原 030024)

基于光纤传感技术的局部放电超声信号检测方法研究*

李晓敏1,高 妍1*,王 宇2,靳宝全2,张红娟1,王 东2

(1.太原理工大学电气与动力工程学院,太原 030024;2.太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,太原 030024)

电力设备局部放电易引发电气短路故障,传统的电检测方法针对单点测量,在长距离测量上受到局限。分析了局部放电的参数特征,设计了一种检测局部放电信号的光纤环结构,并构建了基于Sagnac干涉原理的光纤传感局部放电检测方案。在实验室环境下模拟电力设备局部放电,搭建了局部放电光纤检测系统,传感光纤总长度为8.398 km,进行局部放电检测试验。试验证明,在10 kV电压等级下,局部放电时域信号幅值范围为0.1 V～1.8 V,频率响应范围为可达60 kHz,研究表明该方法具有灵敏度高、频率响应范围宽等特点,为电力设备局部放电检测提供了新的思路。

电力设备;局部放电;光纤传感;萨格耐克;时域分析;频域分析

局部放电发生过程会伴随着电离、热辐射、声波振荡、光子发射等物理现象[1],还会因为高温产生化学反应,从而生成SF6等气体[2]。基于以上物理现象逐渐衍生出了多种局部放电检测方法,具体可分为电检测法和非电检测法。其中,电检测法有脉冲电流法、超高频检测法、介质损耗分析法、无线电干扰电压法等[3-4],其特点是灵敏度高,检测准确,但要实现实时在线检测局部放电还有待进一步研究。……