阵列波导光栅与光纤的对准耦合研究

以2种不同截面尺寸的阵列波导光栅芯片(截面长×宽为6.0μm×6.0μm和4.5μm×4.5μm)与单模光纤的对准耦合为对象,基于光束传播法建立对准耦合仿真模型,分析输入端/输出端几何位置偏差对耦合损耗的影响规律,并进行实验验证,以指导AWG器件的耦合封装。研究结果表明:长×宽为6.0μm×6.0μm的截面光通道输入端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.77μm,19μm和0.57°,输出端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.77μm,18.00μm和0.49°;4.5μm×4.5μm截面光通道输入端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.69μm,18.00μm和0.57°,输出端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.68μm,19.00μm和0.71°;在耦合过程中,首先应考虑横向偏移误差和角度偏移,最后应考虑轴向间距误差。

酯类绝缘油在直流电压下的击穿特性研究

本文对比研究了酯类绝缘油及矿物绝缘油在中小间隙下极不均匀场中的正负极性直流击穿电压,并与雷电击穿电压进行对比分析。结果表明:酯类绝缘油的直流击穿电压低于矿物绝缘油,负极性直流击穿电压在小间隙下低于雷电击穿电压,但在中间隙下高于雷电击穿电压。

光波导器件边缘的高精度直线检测

为了在光波导器件对准中快速、准确地检测波导边缘直线,保证检测精度,提出一种高精度快速边缘直线检测方法。其步骤为:分析光波导器件对准的机器视觉系统及其精度要求;通过对耦合界面灰度分布的一阶导数进行拟合求峰值位置提取亚像素边缘点;基于RANSAC算法和OLS算法相结合的方法对提取的边缘进行高精度直线拟合,并以此计算波导的位姿参数。研究结果表明:本算法检测角度误差小于0.003?,距离误差小于0.1像素,运算时间小于0.5 s,能精确拟合带有破损、脏污等噪声因素的波导边缘,实现光波导器件边缘的高精度直线检测。

熔锥型光纤耦合器耦合比与拉伸长度的关系

为探明光纤耦合器制造过程中耦合比与拉伸长度之间的关系,基于熔融拉锥法实验研究预设耦合比和预设拉伸长度作为拉锥停止准测,实际耦合比和实际拉伸长度的分布规律。研究结果表明:预设耦合比作为拉锥停止准测的情况下,实际拉伸长度的离散度小于0.5 mm;预设拉伸长度作为拉锥停止准测的情况下,随着预设拉伸长度的增加,实际耦合比的离散度由1.13%增加到21.16%;当预设拉伸长度在12.0~12.6 mm时,实际耦合比y与理论拉伸长度x之间存在线性关系y=177.3-6.5x。该研究为光纤耦合器熔融拉锥制造工艺与设备的改进、优化提供理论与技术基础。

天然酯绝缘油中溶解气体研究现状

天然酯绝缘油是一种高燃点的环保液体电介质,主要应用于变压器等电力设备中。油中溶解气体分析(DGA)是变压器故障诊断最有效的方式之一。关于天然酯绝缘油的油中溶解气体监测目前已有一定的研究成果,本文对天然酯绝缘油在油中溶解气体方面的研究进展进行了总体介绍,指出了天然酯绝缘油在未来应用中应注意的关键问题。

精密运动平台的五自由度误差同时测量方法

提出一种同时测量运动平台五自由度误差的方法。采用准直的激光光束作为基准,仅以角锥棱镜作为误差测量的敏感器件,由1个斜方棱镜和聚焦透镜并辅以光电位移传感器组成测量系统。研究结果表明:直线运动平台2个直线度误差和3个角度误差可同时测量,且测量头无电缆连接;测量直线度误差的分辨率小于0.1μm,角度误差的分辨率小于1″;直线度和角度测量精度分别达到1μm和5″。测量系统结构简单,易于安装和调节,适用于运动平台多自由度误差精密测量。

基于情景回放的主子站协同在线监听与故障排查研究

伴随着智能电网建设不断深化发展,变电站建设开始实现无人值守。现阶段,无人值守变电站倾向于“五遥”方向发展,即遥测、遥信、遥控、遥调、遥视。通过视频监控系统,进行情景回放,以此实现在线监听、监视,电力设备在运行中经常发出相关声音,就声音变化的强弱,能够对设备运行状态与故障进行辨别。据此,对智能变电站在线监听与故障排查系统进行了深入探究,根据基于情景回放的智能变电站在线监听与故障排查系统发展需求,进行主站与子站系统结构设计,进而实现了主子站协同在线监听与故障排除。

基于功率因数角的接地变压器匝间短路故障辨识

接地变压器可为中压不接地系统提供经消弧线圈接地或经接地电阻接地的中性点,其运行状态直接影响电网的安全与稳定。绕组匝间短路是接地变压器常见的故障类型,它会造成设备烧毁,引发停电事故。由于接地变压器的特殊结构,现有变压器故障诊断方法无法有效辨识接地变压器绕组匝间短路故障。针对此问题,提出了基于功率因数角的接地变压器匝间短路故障在线辨识方法。首先,建立了接地变压器等效电路;然后,分析了接地变压器不同相绕组发生匝间短路故障时功率因数角的变化规律,依据这一规律可实现接地变压器匝间短路故障及其相别的在线辨识;最后,在ANSYS软件中进行实例仿真,验证了所提方法的有效性。

变电设备在线监测装置运行质量评价系统的设计与开发

提出了一种变电设备在线监测装置运行质量评价方法,针对每种类型的监测装置根据一定的参数制定相应的评价指标,实现在线监测装置的运行质量的实时监控与科学评价,实现运行质量评价的自动化和动态化,提升变电设备在线监测装置使用效果和运行质量;同时对供电局、装置生产厂家进行考核,为监测装置运行维护和招标采购提供参考依据。