基于迈克尔逊光纤干涉的变压器局部放电超声信号检测技术

ZHOU Hongyang,MA Guoming,ZHANG Meng,QIN Weiqi,WANG Xilin

Proceedings of the CSEE（2022）

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Abstract

传统的变压器局部放电超声检测技术主要是使用PZT传感器,但其检测灵敏度较低.相比之下,光纤超声传感器具有绝缘性能好、尺寸小等优点,有望植入变压器内部实现高灵敏度局部放电检测.近年来,研究人员在光纤超声传感领域开展大量研究,但对于本征干涉型超声传感系统中传感光纤环的设计仍缺乏理论指导.为此,该文基于迈克尔逊干涉原理搭建变压器光纤超声传感系统,并对传感光纤环的声压灵敏度进行建模仿真,通过理论分析和实验测试,提出光纤环优选方案.经对比测试,所研传感系统的检测灵敏度远高于传统的PZT传感系统.在测试频率范围内,光纤超声传感系统的平均检测灵敏度是PZT的59.2倍,光纤超声传感器系统峰值检测灵敏度则是PZT峰值灵敏度的43.5倍.此外,真型局部放电检测实验结果表明,所研制的光纤超声传感系统的局部放电检测起始电压可比传统PZT传感系统的低22.0％.

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