1.一種基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，采用基于M-Z干涉儀解調(diào)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)在線運(yùn)行的110KV變壓器鐵芯振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，在對(duì)110KV變壓器鐵芯各種常見(jiàn)故障進(jìn)行建模仿真計(jì)算基礎(chǔ)上，將光纖光柵傳感器附著到變壓器內(nèi)部的鐵芯相應(yīng)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器鐵芯振動(dòng)的直接監(jiān)測(cè)；具體變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：SLED的寬帶光源、光纖耦合器、六路并列的光柵陣列、非平衡M-Z干涉儀、16通道波分復(fù)用器、光電探測(cè)器和信號(hào)采集與處理系統(tǒng)；其中，光纖耦合器分別連接寬帶光源、六路并列的光柵陣列和非平衡M-Z干涉儀；非平衡M-Z干涉儀與16通道波分復(fù)用器、PIN光電轉(zhuǎn)換器和信號(hào)采集與處理系統(tǒng)串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述六路并列的光柵陣列為6路封裝成整體的光纖光柵傳感器，即在每個(gè)光纖光柵傳感器的同根光纖上串聯(lián)中心反射波長(zhǎng)不同的光纖光柵FBG；每個(gè)封裝成整體的光纖光柵傳感器內(nèi)部串聯(lián)兩個(gè)光纖光柵FBG，一個(gè)為振動(dòng)加速度傳感器，另一個(gè)是為溫度補(bǔ)償而設(shè)的光纖光柵；光纖光柵傳感器將變壓器鐵心振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w光柵中心反射波長(zhǎng)的變化信號(hào)，經(jīng)過(guò)非平衡M-Z干涉儀后將波長(zhǎng)的變化信息變?yōu)橄辔蛔兓畔?；最終用PIN光電轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理及參數(shù)標(biāo)定，得到變壓器鐵芯監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的振動(dòng)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述非平衡M-Z干涉儀的輸出端利用波分復(fù)用器將不同測(cè)點(diǎn)的中心反射波長(zhǎng)區(qū)分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)的處理與監(jiān)測(cè)功能；通過(guò)對(duì)變壓器鐵芯的有限元計(jì)算分析，建立變壓器各種故障模型，近而對(duì)各種變壓器故障下鐵芯的振動(dòng)信號(hào)的特征進(jìn)行對(duì)比分析，并且結(jié)合實(shí)際電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)鐵芯振動(dòng)情況，用來(lái)作為變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的參考與報(bào)警閾值設(shè)定；這樣，實(shí)現(xiàn)變壓器鐵芯振動(dòng)的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷；選擇鐵芯上各種故障時(shí)振動(dòng)信號(hào)特征量變化明顯的點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述16通道波分復(fù)用器是利用各測(cè)點(diǎn)光纖光柵傳感器的中心反射波長(zhǎng)的不同與光纖傳輸傳感信號(hào)的波分復(fù)用功能實(shí)現(xiàn)鐵芯多測(cè)點(diǎn)，同時(shí)檢測(cè)以及從測(cè)點(diǎn)端到信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)端的信號(hào)傳輸系統(tǒng)布線簡(jiǎn)易化；通過(guò)M-Z干涉儀的解調(diào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵芯上多測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行同時(shí)干涉解調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵芯的振動(dòng)信號(hào)高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高精度測(cè)量。
5.一種基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：
1)在變壓器鐵芯上選擇出合適的光纖光柵傳感器安裝點(diǎn)，得到變壓器在各種故障下鐵芯各點(diǎn)處的振動(dòng)狀態(tài)，利用有限元分析計(jì)算對(duì)變壓器鐵芯進(jìn)行建模分析；分析單個(gè)硅鋼片隨交變電磁場(chǎng)而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)變狀況；進(jìn)而得到變壓器鐵芯3D模型上任何一點(diǎn)隨著電壓、磁場(chǎng)密度、溫度和鐵芯壓緊程度的變化時(shí)的振動(dòng)幅度與頻率；
2)搭建非平衡M-Z干涉儀
非平衡M-Z干涉儀由兩個(gè)1×2的光纖耦合器以及在二者之間并聯(lián)兩段不等長(zhǎng)的單模光纖構(gòu)成；該兩段不等長(zhǎng)的單模光纖作為非平衡M-Z干涉儀進(jìn)行相干光干涉的上下臂，所有光纖光柵中心反射波長(zhǎng)通過(guò)非平衡M-Z干涉儀上下臂后在第二個(gè)光纖耦合器處能各自干涉，干涉條紋互不相關(guān)，并且要和非平衡M-Z干涉儀輸出端的16通道波分復(fù)用器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)解復(fù)用功能；
3)非平衡M-Z干涉儀出來(lái)的干涉光信號(hào)直接接入16通道波分復(fù)用器進(jìn)行解復(fù)，利用其中的12路將反射回來(lái)攜帶的傳感信息以及溫度補(bǔ)償信息的12個(gè)光纖光柵傳感器經(jīng)過(guò)非平衡M-Z干涉儀與16通道波分復(fù)用器解復(fù)后分開(kāi)，在解復(fù)用器輸出的每一路后面再分別接入PIN光電轉(zhuǎn)換器，對(duì)采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述所有光纖光柵中心反射波長(zhǎng)要與波分復(fù)用器的每個(gè)輸出通道吻合；其次所選的每一個(gè)光纖光柵的中心反射波長(zhǎng)在通過(guò)干涉儀上下臂后形成的光程差∠相干長(zhǎng)度，以滿(mǎn)足形成干涉的條件；因此所搭建的非平衡M-Z干涉儀解調(diào)系統(tǒng)上下臂的長(zhǎng)度差的選擇非常重要。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述非平衡M-Z干涉儀上下臂的長(zhǎng)度差在綜合考慮:光纖光柵中心反射波長(zhǎng)能各自干涉、干涉條紋互不相關(guān)、在通過(guò)非平衡M-Z干涉儀上下臂后形成的光程差∠相干長(zhǎng)度和滿(mǎn)足形成干涉的條件后，設(shè)計(jì)并搭建出非平衡M-Z干涉儀上下臂長(zhǎng)度差為2mm，滿(mǎn)足所選光纖光柵攜帶的傳感信息都能在同一個(gè)非平衡M-Z干涉儀中同時(shí)干涉。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于M-Z干涉儀解調(diào)的變壓器鐵芯振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，變壓器的各種故障為變壓器短路、斷路、鐵芯多點(diǎn)接地、硅鋼片彎曲變形和鐵芯壓緊松動(dòng)。