基于FBG传感器的变压器振动信号检测与分析

为了早期发现电力变压器的振动故障问题,需要选择有效位置对变压器的振动状态进行检测.针对电力变压器铁芯-绕组振动特性,通过有限元分析,仿真得到铁芯-绕组测点位置.以型号为S13-12500/35型油浸式无励磁调压35 kV电力变压器为试验对象,将光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器安装于铁芯-绕组的测点位置,对不同负载下变压器振动信号进行检测与频谱分析,结果表明:变压器振动信号频率集中在100 Hz及其倍频处;在80％,90％,100％负载下,幅频信号100 Hz处的振动幅值随着变压器负载的增大而增大.     

基于FBG传感的电子式互感器温度场监测研究

基于光纤Bragg光栅(FBG)测温原理,对电子式互感器内部温度从其工作时间为12h和24h两个时间段进行数据采集,并运用ANSYS仿真软件对内部采集的温度数据进行仿真分析,得出温度场分布云图,可知,电子式互感器上部沿着外壳边缘为温度最高处,中部两侧温度次之,下部温度最低,此时电子式互感器热点温度位于上部.随着电子式互感器工作时间延长,工作达到稳定状态,由于向外部环境散热,电子式互感器工作12h时整体温度比工作24h时高,两个时间段最热点温度分别为90.836,79.764℃.电子式互感器中部导体温度为电子式互感器整体最高.     

斜入射的反射式光纤传感器光强调制特性分析

反射式光纤传感器(RIM-FOS)在传感器领域一直占有重要地位.不少学者对反射式光纤传感器进行了相关研究,大多数都是假设入射光与反射面垂直射入,为了探究以入射光与反射面成锐角为前提,各影响因素对光强的调制特性,本文采用光纤的入射光与反射面为斜入射的情况下,假设光强符合理想均匀分布,反射面为理想光滑反射面,各环节光强损耗...     

变压器漏磁热损特征与光纤光栅监测研究

近年来随着大容量变压器和电压等级的逐渐增加,变压器的结构愈加复杂,变压器的漏磁通量越来越大,漏磁问题越来越明显。采用常规电信号传感器测量变压器内部温度,难以满足要求。针对变压器内部的特殊结构研制了一种可用于变压器磁场漏磁热损分析的光纤Bragg光栅(FBG)温度传感智能测试平台。对现场采集来的测量数据进行处理并做详细分析,18∶36油箱上层温升值为49.6 K,夹件处的温升为58.3 K;2∶45油箱上层温升值分别是36.7 K,夹件处的温升为36.8 K。通过对比分析发现漏磁损耗主要部位,常规电信号传感测量方法得到改善。     

基于ANSYS CFX的变压器绕组温度场监测研究

利用Maxwell电磁仿真软件计算变压器在稳定满载运行过程中绕组损耗情况,将得出的损耗数据转换为发热载荷输入ANSYS CFX中对该35 kV油浸式变压器绕组的温度分布情况进行研究.从60, 120 min两个时间段对绕组的温度分布进行仿真分析,找出最热点分布以及相应的温度值,得出变压器在运行120 min时,为变压器最热点温度时刻,低压绕组最热点位于B相绕组,为75.5℃,高压绕组最热点温度位于C相绕组,为65.4℃;变压器绕组中部温度整体较上部和下部高,且随着变压器工作时间延长,变压器整体温度升高;变压器整体低压绕组温度较高压绕组温度高.     

基于Matlab热路模型的变压器绕组温度场研究

通过Matlab仿真分析,建立变压器绕组热路模型,得到绕组的热点位置和温升范围,将一种聚四氟乙烯材料作底板的光纤Bragg光栅(FBG)传感器通过匝间的垫片安装于绕组的热点位置.通过光栅窄带滤波反射后,解调拟合出光波长,通过数学模型计算得到热点温度.采集数据显示,测得绕组热点温度在额定功率实测为71℃,仿真结果为71.8℃;1.3倍功率实测温度为73℃,仿真结果为73.6℃.通过对比,能够及时在线反映出绕组的热点温度,为变压器的安全运行提供重要的参考数据.     

FBG可变灵敏度压力传感器设计

为了实现对压力的多灵敏度状态下监测,设计了一种利用光纤Bragg光栅（ FBG）的可变灵敏度压力传感探头。将裸光栅固定在薄膜片中心与下部外壳之间,传感器探头表面的压力通过薄膜片传递给裸光栅,并可通过灵敏度变换阀改变膜片大小从而改变传感器的灵敏度。对薄膜片进行有限元仿真优化计算,得到其变形特性。薄膜片厚1 mm,工作半径分别调节为10,9,8 cm状态下,最大变形出现在膜片中心区域,在0.1 MPa的表面压力作用下,膜片中心处变形分别为3.875,2.561,1.579 mm,裸光栅固定后,对应的灵敏度分别为：38.44,25.62,15.79 mm/ MPa,实现灵敏度变换。     

地下电缆通道的无线温湿度传感网与BP评估

无线传感网技术线路较少,串绕简单等特点,使得短距离的无线传感技术能很好地解决地下电缆通道电缆线路繁多、运营维护监测困难等问题。通过建立基于无线温湿度传感网的地下电缆通道系统,用温湿度传感器对其进行监测,监测的实时数据用无线传感网技术传回,并通过BP神经网络模型对监测数据进行网格训练,建立优化模型,得到优化前后的权值和阈值训练误差曲线,优化前的训练样本和测试样本的仿真误差分别为0.19和0.30,优化后这两个数值分别为0.17和0.024。随机选取楚雄腰站变电站20组监测数据带入BP模型,得到结果与电缆通道温湿度安全等级对比,准确度达到93.3%。     

基于平衡探测的集成光波导电场传感器研制

为了进一步提高传感系统的灵敏度,在一片铌酸锂晶片上设计双平行非对称马赫-曾德尔干涉仪型光波导结构,并在光波导的周围设计分段电极,实现方向相反的电光调制,为此研制出尺寸为78 mm×14 mm×7.5mm的集成光波导电场传感器.采用LTspice仿真软件设计一种跨阻抗平衡光电探测电路,采用差分法实现对共模噪声的抑制,从而提高电场传感器的灵敏度.实验结果表明,传感系统时域可测电场强度范围为33～3000 V/m,线性动态范围为35 dB,适用于弱电场的时域测量.