【摘 要】
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在长距离、大功率的电力传输过程中,需要用到高压电力设备,诸如高压电力变压器、GIS等。由于绝缘和散热等问题,目前高压电力设备仍然采用充油或充气(SF6)的绝缘结构。然而在
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在长距离、大功率的电力传输过程中,需要用到高压电力设备,诸如高压电力变压器、GIS等。由于绝缘和散热等问题,目前高压电力设备仍然采用充油或充气(SF6)的绝缘结构。然而在制造、运输和运行过程中发生的不可避免的绝缘缺陷会导致绝缘劣化甚至绝缘失效。在绝缘劣化的前期阶段会产生局部放电现象。因此,局部放电检测被广泛的用作检测绝缘缺陷和故障诊断,提前对存在缺陷的高压电气设备设备做出停电和检修安排,可以避免其主绝缘击穿进而导致电力系统的恶性停电事故。基于Fabry-Perot原理的光纤EFPI传感器测量局部放电是一种非电性的检测方法,可以避开变电站现场复杂的电磁干扰、灵敏度高,具备很好的电绝缘性、传感器封装可小型化、价格低廉等优点。但传统光纤EFPI传感器由于结构设计和制作工艺上的不足,在实际应用时受环境压力和温度的影响很大,很容易造成初始工作点的漂移及检测灵敏度的降低。本文针对传统光纤EFPI传感器在实际检测时存在的问题,对光纤EFPI传感器的灵敏度、固有频率和FP腔损耗特性进行机理上的分析,研究了灵敏度和固有频率的影响因素及提高方法,为传感器的参数优化设计奠定基础。设计了平衡结构的传感器探头,消除压强对初始腔长稳定性的影响,并分析了影响传感器初始工作点温度漂移的因素,对传感器的结构和制作工艺进行改进。搭建传感器制作平台,对压强平衡式传感器进行焊接制作,并设计相关实验验证了新型传感器具有很低的温度系数,不受环境压强的影响,具有较高的灵敏度。最后将研制的新型传感器应用于油中局放检测和定位实验中,均取得了较好的检测和定位效果。
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