基于光聲光譜技術(shù)的變壓器油中溶解氣體分析研究.pdf

1、為保障電網(wǎng)可靠、安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，要求對(duì)電網(wǎng)中尤其是重要位置的大型油浸變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行不間斷的在線監(jiān)測(cè)。在現(xiàn)有各種技術(shù)中，變壓器油中溶解氣分析(DGA)是目前監(jiān)測(cè)充油變壓器潛在故障與運(yùn)行狀況最為可靠的方式與重要手段。
　　通過(guò)對(duì)油中溶解氣體分析，可以掌握變壓器當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，辨別其故障類型，為故障變壓器的工作狀態(tài)以及性能評(píng)估提供了重要依據(jù)。光聲光譜法具有高靈敏度、大動(dòng)態(tài)范圍、無(wú)需消耗載氣、低漂移和高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)利用

2、光聲光譜技術(shù)進(jìn)行變壓器DGA在線監(jiān)測(cè)己成為浸油式變壓器健康監(jiān)測(cè)的首選技術(shù)方案。針對(duì)變壓器油中多種溶解氣的在線分析需求，本文提出了將近紅外波段半導(dǎo)體可調(diào)諧激光器結(jié)合光纖放大器作為光源、光纖聲波傳感器作為探測(cè)光聲信號(hào)的麥克風(fēng)、共振式光聲池作為檢測(cè)場(chǎng)所的方案，結(jié)合斬波器強(qiáng)度調(diào)制與鎖相放大微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)搭建的光聲光譜多組分氣體檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)選擇1529.39nm、1531.59nm和1572.34nm三個(gè)不同的激光輸出波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)CH4、

3、C2H2和CO2等變壓器的幾種主要故障特征氣體的同時(shí)監(jiān)測(cè)與分析，各氣體的極限檢測(cè)靈敏度分別達(dá)到434.783ppm、28.249ppb、16.260ppm。為了提高CH4氣體檢測(cè)的極限靈敏度，選擇吸收系數(shù)更大的1650.96nm波長(zhǎng)，將CH4氣體的極限檢測(cè)靈敏度提高到7.463ppm，提高了近兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　本文的主要工作是研究基于近紅外可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的光聲光譜多組分氣體檢測(cè)系統(tǒng)，并用于變壓器DGA中的多組分氣體濃度檢測(cè)。經(jīng)