基于光纤传感技术的电缆局部放电检测方法研究的任务书.docx

基于光纤传感技术的电缆局部放电检测方法研究的任务书
任务书
题目：基于光纤传感技术的电缆局部放电检测方法研究
一、研究背景
电力系统是国家基础设施之一，电缆是电力系统中的重要组成部分，负责输送高压电能。在长时间运行过程中，电缆会受到多种因素的影响，导致电缆的劣化，其中之一就是局部放电现象。局部放电是电缆中一个铁芯与绕线之间的电击穿现象，会产生大量的能量，导致电缆劣化、电器设备损坏等，严重时会导致火灾和电力事故发生。因此，电力系统中电缆的局部放电检测非常重要。
传统的电缆局部放电检测方法主要采用避雷器、放电电容器、内置传感器等设备实现，但这些方法都有很大的局限性。避雷器只能检测到直流局部放电，不能检测到交流局部放电；内置传感器安装不便，且只能针对单个电缆进行检测。随着光纤传感技术的发展，逐渐被应用到电力系统中，为实现电缆局部放电的在线检测提供了新的思路。
二、研究内容
本研究旨在探讨基于光纤传感技术的电缆局部放电检测方法，主要包括以下内容：
1.光纤传感技术原理研究：介绍光纤传感技术的原理、分类、应用范围等，并深入探讨其在电缆局部放电检测中的应用。
2.光纤传感器的设计和制备：根据电缆局部放电的特点，设计一种适用于电缆中的光纤传感器，并进行实验制备。
3.数据采集和处理：采集光纤传感器传回的局部放电信号，并针对所采集到的数据进行处理和分析，以达到实时监测电缆局部放电的目的。
4.应用实验验证：在试验室中构建电缆局部放电模型，对研制的光纤传感器进行实验验证，并与传统的局部放电检测方法进行对比和评估。
三、研究意义
本研究的意义主要有以下几点：
1.开拓了电缆局部放电检测的新思路：传统的局部放电检测方式存在很大的局限性，而基于光纤传感技术的方法可以实现对整条电缆的局部放电情况进行实时检测。
2.提高了电力系统的安全性和稳定性：电缆的局部放电是电力事故发生的一个重要因素，实现对其进行及时检测和处理，可以最大程度地提高电力系统的安全性和稳定性。
3.促进了光纤传感技术在电力系统中的应用：光纤传感技术在电力系统中的应用还处于探索阶段，本研究将为其在电力系统中的应用提供实践基础。
四、研究方案
1.文献调研：通过查阅国内外相关文献，了解光纤传感技术在电缆局部放电检测中的应用情况，为后续工作提供依据。
2.光纤传感器设计：根据电缆局部放电的特点，设计一种适用于电缆中的光纤传感器，并进行模拟实验，优化传感器的设计参数。
3.光纤传感器制备：利用光纤传感器制备实验平台，对光纤传感器进行实验制作，并对其进行成型和封装，保证传感器的稳定性和可靠性。
4.局部放电模型构建：在试验室中构建电缆局部放电模型，并进行模拟实验，获得模型下的局部放电信号。
5.数据采集和处理：利用数据采集器对光纤传感器传回的局部放电信号进行采集和处理，并进行数据分析和组织。
6.实验验证和评估：在试验室中进行模拟实验，对研制的光纤传感器进行实验验证，并与传统的局部放电检测方法进行对比和评估。
五、研究计划
明确具体的研究计划和时间节点如下：
项目
时间节点
1.文献调研
2021年7月-8月
2.光纤传感器设计
2021年9月-10月
3.光纤传感器制备
2021年11月
4.局部放电模型构建
2021年12月-2022年1月
5.数据采集和处理
2022年2月-3月
6.实验验证和评估
2022年4月-5月
7.论文撰写和答辩准备
2022年6月-7月
六、预期成果
1.发表学术论文：在国内外知名学术期刊上发表1-2篇学术论文，阐述光纤传感技术在电缆局部放电检测中的应用。
2.撰写研究报告：撰写一份研究报告，详细阐述光纤传感技术在电缆局部放电检测中的应用，为后续研究提供依据。
3.获得专利：申请一项或多项相关专利，保护研究成果。
4.提高科技水平：通过本研究，提高本学科分析问题的能力和科技创新能力，带动学院科研水平和学生创新能力提升。
七、研究团队和经费
本项目由电气工程与自动化学院的电力系统及自动化教研室负责，团队成员包括主持人和若干位参与人员。本项目经费预算为20万元，其中包括光纤传感器制备材料费、试验设备购置费、实验室开支、差旅费、论文发表费等。经费来源包括学院资助、科研课题资助、企业赞助等。
八、研究管理
研究过程要求高标准、高质量，及时解决各类突出问题，确保项目顺利实施。本项目成员需要积极配合，严格按照研究计划完成各项任务，确保时间节点到位，防止项目延期。同时，本项目需要遵守学术规范，保证研究成果的科学性和真实性。