一種電氣設(shè)備局放源定位裝置及定位方法
【專利摘要】一種電氣設(shè)備局放源定位裝置及定位方法，裝置包括六個圓柱形聲壓傳感基元（1），圓柱形聲壓傳感基元端部設(shè)有光纖小孔（2）；圓柱形聲壓傳感基元端部固定彈性膜片（3）；圓柱形聲壓傳感基元內(nèi)部為同軸空心圓柱體，內(nèi)部有固定在底面的彈性柱體（4）；彈性柱體上纏有光纖；光纖末端鍍有高反射率的鋁膜；所述激光二極管發(fā)出的激光經(jīng)過光隔離器輸入到光耦合器；反射的干涉光進入光電探頭。本發(fā)明裝置采用的壓差式結(jié)構(gòu)，從原理上抵消了電氣設(shè)備內(nèi)部的各向同性噪聲，提高了信噪比。本發(fā)明采用測向線最小切球球心原理確定局放源位置的方法。本發(fā)明對于能量較弱的超聲波信號也能做出響應(yīng)，具有靈敏度高，大動態(tài)范圍，抗電磁干擾、可靠性高的優(yōu)點。
【專利說明】
一種電氣設(shè)備局放源定位裝置及定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種電氣設(shè)備局放源定位裝置及定位方法，屬電氣設(shè)備檢測技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 很多電氣設(shè)備采用油作為絕緣介質(zhì)，這樣的優(yōu)點是可以提高電氣設(shè)備的絕緣強 度，對大電流流過的電氣設(shè)備起到散熱冷卻的作用，在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電弧時可以滅弧。然而 在電氣設(shè)備長時間的運行過程中由于絕緣老化、過電壓或者電氣設(shè)備絕緣層結(jié)構(gòu)不均勻等 問題，容易導(dǎo)致局部絕緣性能下降，這些絕緣弱化的部位會率先發(fā)生各種類型的放電，從而 導(dǎo)致絕緣的進一步受損，使電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生各種短路故障。如果能在電氣設(shè)備發(fā)生局部 放電的初期及早發(fā)現(xiàn)問題，便可以對電氣設(shè)備進行及時的維護，從而避免更大事故的發(fā)生。
[0003] 目前對于電氣設(shè)備局部放電檢測已有大量的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)工作。當(dāng)前進行 局部放電檢測的方法主要有光定位法、電氣定位法、特高頻電磁波定位法、X射線激勵定位 法以及超聲波定位法等。其中超聲波定位法是根據(jù)局部放電產(chǎn)生的超聲波傳播的方向和時 間來確定放電源的空間位置，由于其原理簡單、抗電磁干擾能力強、成本低、能實現(xiàn)直接幾 何定位，因此應(yīng)用較為廣泛。
[0004] 已有的方法一般是采用標(biāo)量傳感器組成一定的陣型，利用超聲波到達陣列中的每 個陣元的相位差再結(jié)合一定的定位手段實現(xiàn)局放源的定位。這種方法能在一定程度上獲得 較理想的結(jié)果，但是由于現(xiàn)場有較大的各向同性噪聲，信噪比較低，所以常常會發(fā)生定位失 敗的問題。
[0005] 近年來一些學(xué)者已經(jīng)提出了使用矢量傳感器對電氣設(shè)備內(nèi)部局放源進行定位的 思路，矢量傳感器輸出本身已蘊含了空間目標(biāo)的方向信息，矢量傳感器分為同振式和壓差 式兩種，已有的用于電氣設(shè)備局放檢測的矢量傳感器都是基于壓電陶瓷的壓電效應(yīng)來測量 超聲波信號，壓電陶瓷傳感器的主要缺點是靈敏度較低、存在電磁干擾問題等。這使得矢量 傳感器的潛在優(yōu)勢性能得不到充分發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中缺陷，本發(fā)明提供一種具有高靈敏度、大動 態(tài)范圍、抗電磁干擾、可靠性更高、能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備局放位置進行準(zhǔn)確定位的一種電氣設(shè)備 局放源定位裝置及定位方法。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明電氣設(shè)備局放源定位裝置即為光纖壓差式超聲矢 量傳感器，光纖壓差式超聲矢量傳感器包括聲波振動感應(yīng)模塊、光學(xué)系統(tǒng)測量模塊和信號 處理模塊。
[0008] 聲波振動感應(yīng)模塊，用于感知局放源處發(fā)射的超聲波信號。
[0009] 光學(xué)系統(tǒng)測量模塊，用于將聲波振動模塊的信號轉(zhuǎn)化為光信號的相位差，然后再 將光信號的相位差信號轉(zhuǎn)化為電信號。
[0010] 信號處理模塊，用于提取聲波信號。
[0011] 所述聲波振動感應(yīng)模塊的輸出端連接光學(xué)系統(tǒng)測量模塊輸入端，光學(xué)系統(tǒng)測量模 塊輸出端再連接信號處理模塊。
[0012] 所述聲波振動感應(yīng)模塊包括陶瓷外殼、彈性柱體和振動膜片;所述陶瓷外殼為六 個空心柱體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，六個空心柱體為六個圓柱形聲壓傳感基元;空心柱體內(nèi)部放有彈 性柱體；圓柱形聲壓傳感基元端部設(shè)置有固定彈性膜片，圓柱形聲壓傳感基元端部側(cè)邊設(shè) 有光纖小孔。
[0013] 所述六個圓柱形聲壓傳感基元分為三組，每組兩個位于一條直線上，三組圓柱形 聲壓傳感基元的軸對稱線空間上兩兩垂直。
[0014] 所述圓柱形聲壓傳感基元半徑為0.9mm，高度為1mm，每組兩個聲壓傳感基元的中 心距離為2.8mm。
[0015] 所述光纖小孔為直徑等于光纖直徑的圓形孔或邊長等于光纖直徑長度的方形孔。
[0016] 所述彈性膜片為半徑0.9mm的圓形超薄不銹鋼薄片。
[0017] 所述彈性柱體為半徑0.8mm，高度為1mm的圓柱體，側(cè)面刻有半圓形螺紋。
[0018] 所述彈性柱體上所纏光纖為單模保偏彎曲不敏感光纖。
[0019] 所述光學(xué)系統(tǒng)測量模塊包括激光二極管，光隔離器，光親合器，保偏光纖，光電探 頭;所述保偏光纖纏繞在所述彈性柱體上，保偏光纖末端鍍有高反射率的鋁膜;所述激光二 極管發(fā)出的激光經(jīng)過光隔離器輸入到光耦合器;光耦合器連接保偏光纖，從保偏光纖反射 的干涉光進入光電探頭;所述激光二極管連接信號處理模塊的波形發(fā)生器。
[0020] 所述激光二極管用于產(chǎn)生窄頻帶的激光;所述光隔離器可以防止光纖中反射光對 激光光源的干擾;所述光耦合器用于將光源分束，反射光經(jīng)過并發(fā)生干涉;所述保偏光纖可 以防止偏振衰落導(dǎo)致的干涉光減弱;光電探頭將干涉光相位變化轉(zhuǎn)換為電信號。
[0021 ] 所述信號處理模塊包括波形發(fā)生器，倍頻器，混頻器，低通濾波器，微分器，乘法 器，差分器，積分器和高通濾波器;波形發(fā)生器依交連接倍頻器和混頻器，混頻器分別將一 倍頻和二倍頻的信號輸出依次通過低通濾波器、微分器和乘法器，將一倍頻和二倍頻的信 號輸出至差分器，由差分器通過積分器和高通濾波器，輸出聲波信號;光電探頭將干涉光相 位變化轉(zhuǎn)換電信號的一倍頻和二倍頻信號分別依次通過混頻器、低通濾波器、微分器和乘 法器，到差分器，再由差分器通過積分器和高通濾波器輸出聲波信號。
[0022] -種電氣設(shè)備局放源定位裝置的制備方法，具體包括以下步驟：
[0023] (1)制造六個圓柱形聲壓傳感基元的基本模型，使用陶瓷作為材料，每個圓柱形聲 壓傳感基元圓柱內(nèi)半徑為0.9mm，高度為1mm，每組的兩個圓柱形聲壓傳感基元中心間距為 2.8mm；
[0024] (2)在圓柱形聲壓傳感基元的端部開小孔，尺寸為光纖的直徑大??；
[0025] (3)把娃橡膠材料做成半徑0.8mm，高度為1mm的圓形彈性柱體，在娃橡膠表面刻半 圓形螺紋，半圓形螺紋直徑為光纖的直徑；
[0026] (4)將光纖繞在彈性柱體上，光纖一端鍍高反射率鋁膜；
[0027] (5)把彈性柱體放入圓柱形聲壓傳感基元中，并粘在底部；
[0028] (6)光纖另一端從圓柱形聲壓傳感基元的小孔中穿出，用彈性膜片把圓柱形聲壓 傳感基元的端部蓋住，彈性膜片與彈性柱體和圓柱形聲壓傳感基元的邊緣粘接；
[0029] (7)將光纖與光學(xué)系統(tǒng)測量模塊及信號處理模塊連接。
[0030] 本發(fā)明一種電氣設(shè)備局放源的定位方法采用測向線最小切球球心原理確定局放 源的位置，方法如下：
[0031] 在電氣設(shè)備上選擇一個位置作為原點，建立直角坐標(biāo)系，將三個光纖壓差式矢量 傳感器固定在電氣設(shè)備內(nèi)部，浸泡在電氣設(shè)備絕緣油中，其中光纖壓差式矢量傳感器的三 個坐標(biāo)軸均與直角坐標(biāo)系的三個軸分別平行。設(shè)傳感器t(t = l，2,3)位置坐標(biāo)為At(Xt，yt， zt)，三個矢量傳感器測量得到的方位角和俯仰角為的肩），局放源放電位置為S(x，y，z)，在 Χ0Υ平面上的投影為S"，傳感器t對應(yīng)的切線方程為：
[0033]設(shè)與三條空間異面直線相切的最小切球的圓心為（x，y，z)，到三條直線的距離為 dt，則
[0035]即在空間上尋找一點（X，y，z)，在di = d2 = d3的條件下，使得di最小，該點即為局放 源坐標(biāo)，可以使用現(xiàn)有的搜索算法對該點進行搜索。
[0036] 本發(fā)明的工作原理是，本發(fā)明的壓差式光纖矢量傳感器可直接放在電氣設(shè)備的絕 緣油中，當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電時，產(chǎn)生的超聲波信號傳播到光纖矢量傳感器的六 個聲壓基元上，從而纏繞在彈性柱體上的光纖受到聲波的物理擾動而發(fā)生物理參數(shù)的變 化，使得每組的光纖上的反射光的干涉相位發(fā)生變化，由光電探頭把相位差信號轉(zhuǎn)換為電 信號。具有靈敏度高，大動態(tài)范圍，抗電磁干擾、可靠性高的優(yōu)點。
[0037] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用的壓差式結(jié)構(gòu)，從原理上抵消了電氣設(shè)備內(nèi)部 的各向同性噪聲，提高了信噪比。與傳統(tǒng)的聲壓傳感器相比，由于單個壓差式光纖矢量傳感 器已經(jīng)具有測向能力，即使不組成陣列，也可以實現(xiàn)精確的測向，可以避免組陣造成的距離 誤差和復(fù)雜的調(diào)試校正過程；與傳統(tǒng)的采用壓電陶瓷傳感器的矢量傳感器相比，由于傳感 器采用的是光信號測量，在電氣設(shè)備內(nèi)復(fù)雜的電磁場環(huán)境下基本不受電磁干擾，大大提高 了傳感器工作的可靠性。本發(fā)明由于采用了光纖干涉技術(shù)，對于能量較弱的超聲波信號也 能做出響應(yīng)，具有靈敏度高，大動態(tài)范圍，抗電磁干擾、可靠性高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明聲波振動感應(yīng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明圓柱形聲壓傳感基元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明所述彈性柱體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖4為本發(fā)明光纖連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5為本發(fā)明信號處理模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0043]圖6為本發(fā)明局放源定位原理示意圖；
[0044]圖中，1為圓柱形聲壓傳感基元;2為光纖小孔;3為彈性膜片;4為彈性柱體;5為保 偏光纖;6為高反射率鋁膜;7為激光二極管;8為光隔離器;9為光耦合器；10為光電探頭；11 為波形發(fā)生器。
【具體實施方式】
[0045] 下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0046] 本發(fā)明實施例一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，即為光纖壓差式超聲矢量傳感器， 光纖壓差式超聲矢量傳感器包括傳感器聲波振動感應(yīng)模塊以及光學(xué)系統(tǒng)測量模塊。
[0047] 本實施例的傳感器聲波振動感應(yīng)模塊包括陶瓷外殼，彈性柱體以及振動膜片。陶 瓷外殼為六個空心柱體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，六個空心柱體為六個圓柱形聲壓傳感基元1;空心柱體 內(nèi)部放有彈性柱體4;圓柱形聲壓傳感基元端部設(shè)置有固定彈性膜片3,圓柱形聲壓傳感基 元端部側(cè)邊設(shè)有光纖小孔2。如圖1和圖2所示。
[0048] 本實施例光學(xué)系統(tǒng)包括激光二極管7，光隔離器8,光親合器9，保偏光纖5，光電探 頭10。保偏光纖纏繞在所述彈性柱體上，保偏光纖末端鍍有高反射率的鋁膜;所述激光二極 管發(fā)出的激光經(jīng)過光隔離器輸入到光耦合器;光耦合器連接保偏光纖，從保偏光纖反射的 干涉光進入光電探頭;所述激光二極管連接信號處理模塊的波形發(fā)生器。如圖3和圖4所示。
[0049] 本實施例所述激光二極管7用于產(chǎn)生窄頻帶的激光;所述光隔離器8可以防止光纖 中反射光對激光光源的干擾;所述光耦合器9用于將光源分束，反射光經(jīng)過并發(fā)生干涉;所 述保偏光纖5可以防止偏振衰落導(dǎo)致的干涉光減弱;光電探頭將干涉光相位變化轉(zhuǎn)換為電 信號。
[0050] 光纖壓差式超聲矢量傳感器包括六個圓柱形聲壓傳感基元1，圓柱形聲壓傳感基 元端部設(shè)有光纖小孔2;圓柱形聲壓傳感基元端部固定彈性膜片3;圓柱形聲壓傳感基元內(nèi) 部為同軸空心圓柱體，內(nèi)部有固定在底面的彈性柱體4;彈性柱體上纏有光纖5;光纖末端鍍 有高反射率的鋁膜6;所述激光二極管7發(fā)出的激光經(jīng)過光隔離器8輸入到光耦合器9;反射 的干涉光進入光電探頭10。
[0051 ] 本實施例中，六個圓柱形聲壓傳感基元分為三組，每組兩個位于一條直線上，三組 圓柱形聲壓傳感基元的軸對稱線空間上兩兩垂直，圓柱形聲壓傳感基元半徑為0.9mm，高度 為1_，每組兩個圓柱形聲壓傳感基元的中心距離為2.8_，采用陶瓷材料鑄造，六個圓柱形 聲壓傳感基元做成一個整體。
[0052]本實施例中，光纖小孔為邊長為光纖的直徑長度的方形孔。
[0053]本實施例中，彈性膜片采用半徑0.9mm的圓形超薄不銹鋼薄片。
[0054] 本實施例中，彈性柱體為半徑0.8mm，高度為1mm的圓柱體，圓柱側(cè)面刻有半圓形螺 紋，半圓形螺紋和螺紋間距均為光纖的直徑。
[0055] 本實施例中，彈性柱體上所纏光纖為單模保偏彎曲不敏感光纖。
[0056] 本實施例在制備時按如下步驟進行：
[0057] 第一步：制造六個圓柱形聲壓傳感基元的基本模型，每個圓柱形聲壓傳感基元圓 柱內(nèi)半徑為〇.9mm，高度為1mm，每組的兩個圓柱形聲壓傳感基元中心間距為2.8mm，可以將 六個圓柱形聲壓傳感基元進行整體制作；
[0058]第二步:在圓柱形聲壓傳感基元的端部開小孔，方形孔邊長為光纖的直徑大小； [0059]第三步:把硅橡膠材料做成半徑0.8mm，高度為1mm的圓柱體，在硅橡膠表面刻半圓 形螺紋，半圓形螺紋直徑為光纖的直徑；
[0060] 第四步:將光纖繞在圓柱體上，光纖一端鍍高反射率鋁膜；
[0061] 第五步:把彈性柱體放入圓柱形聲壓傳感基元中，并粘在底部；
[0062] 第六步:光纖另一端從圓柱形聲壓傳感基元的小孔中穿出，用彈性膜片把圓柱形 聲壓傳感基元的端部蓋住，彈性膜片與彈性柱體和圓柱形聲壓傳感基元的邊緣粘接；
[0063] 第七步:將光纖與激光二極管、光隔離器、光耦合器、按照光路結(jié)構(gòu)圖5所示框圖連 接。
[0064]本實施例采用測向線最小切球球心原理確定局放源的位置，方法如下：
[0065] 實施局放源定位時，直接將壓差式光纖矢量傳感器放置在電氣設(shè)備的絕緣油中， 以使聲壓傳感基元獲取最大強度的超聲波信號。
[0066] 壓差式光纖矢量傳感器在工作時，電氣設(shè)備絕緣油內(nèi)的聲場會引起絕緣油內(nèi)聲壓 變化，進而會引起光纖臂差的變化，產(chǎn)生相位差，光纖臂的相位差為：
[0068]式中，Φ為兩光纖臂的相位差，η為纖芯的折射率，1為干涉臂和傳感臂的長度差，v 為光頻率，c是真空中光速，由外界導(dǎo)致的輸出相位差為：
[0070] 式中，△ Φ為外界物理量引起的光纖耦合器輸出的相位差，Δη為光纖受到彈性柱 體擠壓作用時由光彈效應(yīng)產(chǎn)生應(yīng)力雙折射引起受力部分的折射率變化；△ 1為彈性柱體長 度發(fā)生變化時引起光纖軸向長度變化；Α ν為光纖纖芯受力時直徑發(fā)生變化導(dǎo)致波導(dǎo)歸一 化頻率的變化量。
[0071] 波形發(fā)生器產(chǎn)生高頻載波信號對激光光源進行調(diào)制，同時高頻載波信號經(jīng)過倍頻 器生成一倍頻和二倍頻信號，光電探頭上輸出的信號分別與一倍頻和二倍頻信號經(jīng)過混頻 器，低通濾波器，微分器，乘法器，差分器，積分器和高通濾波器的運算后解調(diào)出聲波信號。
[0072] 以易于測量為原則，在電氣設(shè)備上選擇一個位置作為原點，建立直角坐標(biāo)系，將三 個光纖壓差式矢量傳感器固定在電氣設(shè)備內(nèi)部，浸泡在電氣設(shè)備絕緣油中，其中光纖壓差 式矢量傳感器的三個坐標(biāo)軸均與直角坐標(biāo)系的三個軸分別平行。設(shè)傳感器t(t=l，2,3)位 置坐標(biāo)為At(x t，yt，zt)，三個矢量傳感器測量得到的方位角和俯仰角為的，奶），局放源放電 位置為S(x，y，z)，在Χ0Υ平面上的投影為S〃，傳感器t對應(yīng)的切線方程為：
[0074]設(shè)與三條空間異面直線相切的最小切球的圓心為（x，y，z)，到三條直線的距離為 dt，則
[0076]即在空間上尋找一點（X，y，z)，在di = d2 = d3的條件下，使得di最小，該點即為局放 源坐標(biāo)，可以使用現(xiàn)有的搜索算法對該點進行搜索。定位原理示意圖如圖6所示。
[0077]式中pt表示最小切球與測向線的切點，S為局放源位置，；表示切點到球心的向 量，、表示測向線對應(yīng)的向量。 N-
【主權(quán)項】
1. 一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，其特征在于，所述裝置即為光纖壓差式超聲矢量傳 感器，光纖壓差式超聲矢量傳感器裝置包括： 傳感器聲波振動感應(yīng)模塊，用于感知局放源處發(fā)射的超聲波信號； 光學(xué)系統(tǒng)測量模塊，用于將聲波振動模塊的信號轉(zhuǎn)化為光信號的相位差，然后再將光 信號的相位差信號轉(zhuǎn)化為電信號； 信號處理模塊，用于提取聲波信號； 所述聲波振動感應(yīng)模塊的輸出端連接光學(xué)系統(tǒng)測量模塊輸入端，光學(xué)系統(tǒng)測量模塊輸 出端再連接信號處理模塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，其特征在于，所述傳感器聲波振 動感應(yīng)模塊包括陶瓷外殼、彈性柱體和振動膜片;所述陶瓷外殼為六個空屯、柱體構(gòu)成的結(jié) 構(gòu)，六個空屯、柱體為六個圓柱形聲壓傳感基元;空屯、柱體內(nèi)部放有彈性柱體;圓柱形聲壓傳 感基元端部設(shè)置有固定彈性膜片，圓柱形聲壓傳感基元端部側(cè)邊設(shè)有光纖小孔。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)測量 模塊包括激光二極管，光隔離器，光禪合器，保偏光纖和光電探頭;所述保偏光纖纏繞在所 述彈性柱體上，保偏光纖末端鍛有高反射率的侶膜;所述激光二極管發(fā)出的激光經(jīng)過光隔 離器輸入到光禪合器;光禪合器連接保偏光纖，從保偏光纖反射的干設(shè)光進入光電探頭;所 述激光二極管連接信號處理模塊的波形發(fā)生器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，其特征在于，所述信號處理模塊 包括波形發(fā)生器，倍頻器，混頻器，低通濾波器，微分器，乘法器，差分器，積分器和高通濾波 器;波形發(fā)生器依交連接倍頻器和混頻器，混頻器分別將一倍頻和二倍頻的信號輸出依次 通過低通濾波器、微分器和乘法器，將一倍頻和二倍頻的信號輸出至差分器，由差分器通過 積分器和高通濾波器，輸出聲波信號;光電探頭將干設(shè)光相位變化轉(zhuǎn)換電信號的一倍頻和 二倍頻信號分別依次通過混頻器、低通濾波器、微分器和乘法器，到差分器，再由差分器通 過積分器和高通濾波器輸出聲波信號。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，其特征在于，所述六個圓柱形聲 壓傳感基元分為Ξ組，每組兩個位于一條直線上，Ξ組聲壓傳感基元的軸對稱線在空間上 兩兩垂直； 所述圓柱形聲壓傳感基元半徑為0.9mm，高度為1mm，每組兩個聲壓傳感基元的中屯、距 離為2.8mm; 所述光纖小孔為直徑等于光纖直徑的圓形孔或邊長等于光纖直徑長度的方形孔； 所述彈性膜片為半徑0.9mm的圓形超薄不誘鋼薄片； 所述彈性柱體為半徑0.8mm，高度為1mm的圓柱體，側(cè)面刻有半圓形螺紋； 所述彈性柱體上所纏光纖為單模保偏彎曲不敏感光纖。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，其特征在于，所述激光二極管用 于產(chǎn)生窄頻帶的激光;所述光隔離器可W防止光纖中反射光對激光光源的干擾;所述光禪 合器用于將光源分束，反射光經(jīng)過并發(fā)生干設(shè);所述保偏光纖可W防止偏振衰落導(dǎo)致的干 設(shè)光減弱;光電探頭將干設(shè)光相位變化轉(zhuǎn)換為電信號。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電氣設(shè)備局放源定位裝置，其特征在于，所述裝置的制備方 法，具體包括W下步驟： (1) 制造六個圓柱形聲壓傳感基元的基本模型，使用陶瓷作為材料，每個圓柱形聲壓傳 感基元圓柱內(nèi)半徑為0.9mm，高度為1mm，每組的兩個圓柱形聲壓傳感基元中屯、間距為 2.8mm； (2) 在圓柱形聲壓傳感基元的端部開小孔，尺寸為光纖的直徑大??； (3) 把娃橡膠材料做成半徑0.8mm，高度為1mm的圓形彈性柱體，在娃橡膠表面刻半圓形 螺紋，半圓形螺紋直徑為光纖的直徑； (4) 將光纖繞在彈性柱體上，光纖一端鍛高反射率侶膜； (5) 把彈性柱體放入圓柱形聲壓傳感基元中，并粘在底部； (6) 光纖另一端從圓柱形聲壓傳感基元的小孔中穿出，用彈性膜片把圓柱形聲壓傳感 基元的端部蓋住，彈性膜片與彈性柱體和圓柱形聲壓傳感基元的邊緣粘接； (7) 將光纖與光學(xué)系統(tǒng)測量模塊及信號處理模塊連接。8.-種電氣設(shè)備局放源的定位方法，其特征在于，所述方法采用測向線最小切球球屯、 原理確定局放源的位置，方法如下： 在電氣設(shè)備上選擇一個位置作為原點，建立直角坐標(biāo)系，將Ξ個光纖壓差式矢量傳感 器固定在電氣設(shè)備內(nèi)部，浸泡在電氣設(shè)備絕緣油中，其中光纖壓差式矢量傳感器的Ξ個坐 標(biāo)軸均與直角坐標(biāo)系的Ξ個軸分別平行;設(shè)傳感器t的位置坐標(biāo)為At(xt，yt，zt)，Ξ個矢量 傳感器測量得到的方位角和俯仰角為(0，0)，局放源放電位置為S(x，y，z)，在XOY平面上的 投影為S"，傳感器t對應(yīng)的切線方程為：設(shè)與Ξ條空間異面直線相切的最小切球的圓屯、為(x，y，z)，到Ξ條直線的距離為山，貝。即在空間上尋找一點（X，y，Z)，在dl = d2 = d3的條件下，使得山最小，該點即為局放源坐 標(biāo)，可W使用現(xiàn)有的捜索算法對該點進行捜索； 式中Pt表示最小切球與測向線的切點，S為局放源位置,?麥表示切點到球必的向量，1 表示測向線對應(yīng)的向量。
【文檔編號】G01R31/12GK106093715SQ201610153709
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年3月17日 公開號201610153709.4, CN 106093715 A, CN 106093715A, CN 201610153709, CN-A-106093715, CN106093715 A, CN106093715A, CN201610153709, CN201610153709.4
【發(fā)明人】寧濤, 謝慶, 王濤, 喻集文, 劉帆, 郭鐵, 鄭宜超, 李惟, 徐潔, 程述一
【申請人】國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 華北電力大學(xué)（保定）, 國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院