基于侧边抛磨光纤布拉格光栅的变压器油中溶解氢气传感器
本文选题:电力变压器 + 油中溶解气体 ; 参考:《电工技术学报》2017年13期
【摘要】:针对变压器油中溶解气体在线监测装置,常规取油样-油气分离-气体检测的模式存在操作繁琐、检测环节多、检测误差大、试验周期长等缺点。为此提出基于光纤布喇格光栅的油中溶解氢气传感器和检测方案。为了提高光纤光栅氢气传感的灵敏度,通过侧边抛磨增敏设计,采用轮式抛磨法对布喇格栅区的光纤进行抛磨,使用磁控溅射的方法在光纤表面溅射氢敏钯膜材料,制备侧边抛磨深度为20?m的光纤光栅氢气传感器。在实验室搭建油中氢气传感测试平台,开展多次溶解氢气传感灵敏度和重复性试验,测试灵敏度达到0.477?L/L,具有较高的重复性,可以满足实际变压器油中溶解氢气的传感需求。基于侧边抛磨的光纤布喇格光栅油中氢气传感器实现了变压器油中溶解气体的直接测量,为油中溶解氢气在线监测提供了一种传感思路和技术手段。
[Abstract]:Aiming at the on-line monitoring device of dissolved gas in transformer oil, there are many disadvantages such as complicated operation, many detection links, large detection error, long test period and so on in the mode of conventional oil sampling, oil gas separation and gas detection. In this paper, a sensor and detection scheme of dissolved hydrogen in oil based on fiber Bragg grating is proposed. In order to improve the sensitivity of hydrogen sensing by fiber Bragg grating (FBG), the optical fiber in the Bragg grating region was polished by wheel polishing method, and the hydrogen sensitive palladium film material was sputtering on the surface of fiber by magnetron sputtering. Fiber Bragg grating (FBG) hydrogen sensor with a depth of 20 m was fabricated. The sensor sensitivity and repeatability test of dissolved hydrogen gas were carried out in laboratory. The sensitivity reached 0.477L / L, which has high repeatability and can meet the sensing requirement of dissolved hydrogen in transformer oil. The hydrogen sensor of fiber Bragg grating oil based on side grinding realizes the direct measurement of dissolved gas in transformer oil and provides a sensing idea and technical means for on-line monitoring of dissolved hydrogen in oil.
【作者单位】: 南京航空航天大学自动化学院电气工程系;新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学);广东电网有限责任公司电力科学研究院;
【基金】:国家自然科学基金(51307052) 新能源电力系统国家重点实验室开放课题(LAPS17012) 高等学校学科创新引智计划(“111”计划)(B08013) 中央高校基本科研业务费专项资金 南方电网科技项目(K-GD2013-0487)资助
【分类号】:TM41;TP212
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,本文编号:1900982
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