一种适应变压器内部环境的高灵敏光学压力感知方法

作     者：冀茂 黄猛 郑玉平 齐波 滕皓楠 郑伟 潘书燕 李成榕 JI Mao;HUANG Meng;ZHENG Yuping;QI Bo;TENG Haonan;ZHENG Wei;PAN Shuyan;LI Chengrong

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京市昌平区102206 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)江苏省南京市211106 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第10期

页      面：3826-3835页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金项目(U1866603)。 

主　　题：变压器 油压测量 高灵敏光学传感 温度补偿 

摘      要：对变压器油箱进行压力监测可在内部发生严重缺陷时,掌握由产气引起的压力变化过程,及时采取措施保障变压器安全运行。现有压力传感器普遍采用金属封装或具有空气腔结构,若直接用于变压器内部会对其绝缘构成威胁。为此,该文提出一种兼具温度补偿的绝缘友好型光学压力感知方法,内部采用氟硅橡胶封装光纤光栅,并在外部辅以环氧树脂屏蔽壳。同时,采用双光栅交叉布置方式,在避免变压器缺陷引起温度升高对传感器压力测量准确性造成干扰的同时,进一步提高压力测量灵敏度,压力灵敏度达15pm/kPa。结果表明,该传感结构适用于各类油浸式电力设备内部,可在放电环境中正常运行,并完整记录油隙击穿引起的油压变化,能在早期故障时灵敏感知到小幅压力变化。