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随着工农业经济技术的飞速发展,各行各业对电力系统的可靠性提出了更高的要求。提高供电可靠性由多种方法,其中在运行中对高压设备的在线监测是一种重要的且行之有效的防范措施。本课题是针对电力系统中高压设备(如:高压、超高压变压器,大型电机、高压开关、大型发电机等)的运行状态监控而提出的。同时,温度监测对于高压设备的安全、经济运行和使用寿命有着决定性的作用,因此,为了使这些设备处于最佳运行状态,对其热点温度的测量是十分必要的。 通过查阅近四十年来国际国内关于高压电气设备温度监控方面的文献资料,并深入分析研究之后,针对目前在这一领域内存在的测量精度低和长期工作稳定性差的难题,本课题提出了利用半导体光吸收原理实现对大型电力设备内部温度实时在线监测的方案。设计了系统光学部分结构和电气部分的实现电路。系统中光源波动和光探测器性能不稳定是影响系统精度和长期工作稳定性的主要原因,针对系统中光源波动问题,系统结构中增加了光反馈自适应模块,实现了对光源光功率的稳定;系统中增加了参考光源,并将测量信号和参考信号耦合到同一光纤,由同一探测器转换成电信号,这样由于探测器性能不稳定对测量信号和参考信号的影响程度相同,从而消除了由于探测器性能不稳定对系统精度的影响。本系统中设计了一种新型的信号分离电路,可以分别检出测量信号和参考信号,并滤除环境光和探测器暗电流噪声,提高了系统的信噪比。另外,本系统中还设计了看门狗电路和软件抗干扰措施,进一步增强了系统的稳定性。 实验研究表明,系统精度可达到±1°c,分辨力为0.1°c,响应时间为1ms,基本上达到了绝大多数电力工程应用的要求。