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谈谈声光基于近红外激光光声光谱变压器DGA技术大纲

收藏本文 2024-01-15 点赞:20142 浏览:85352 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:为保障电网安全、可靠和经济地运转,需要对大型浸油变压器的健康情况进行连续的在线监测。变压器油中溶解气浅析(DGA)是诊断变压器潜伏性故障最为有效的策略。本论文通过集成近红外宽带可调谐光纤激光器、共振式光声池,结合波长扫描和频率调制技术构成的多组分气体光声监测系统,实现了对C2H2、H2O、CO (?)口CO2等变压器故障特点气体的同时测量,检测极限灵敏度分别达到4ppb、19ppm、39ppm和34ppm。在把多组分气体光声监测系统运用于变压器DGA技术的历程中,本论文在油气分离策略上进行了尝试。首先采取了机械性能和渗透效果俱佳的陶瓷膜管进行油气分离,接着在传统顶空法的基础上进行了改善,并通过实验比较了两种策略的脱气效果。结果表明相对于传统的有机薄膜法,新型顶空法和陶瓷膜透气法均有显著的优势,平衡时间接近3小时和4小时。基于近红外光声检测系统,建立了变压器DGA检测平台,包括了模拟变压器高压放电装置、油气分离装置、油循环、气循环和相关制约系统等。整套系统可以通过模拟变压器高压放电来产生C2H2等气体,对不同放电量下的乙炔产率做了定量的测量。为了验证该实验平台的可行性,最后通过向油中通已知标准气来模拟变压器故障产气。实验结果表明,该光声检测系统和模拟实验平台可用于变压器DGA多气体在线监测探讨,展现出了光声光谱技术运用于变压器DGA监测的优势与前景,实现真正作用的连续、实时在线高灵敏度测量。关键词:变压器DGA检测论文光声光谱技术论文油气分离技术论文多组分气体测量论文

    摘要4-5

    Abstract5-8

    1 绪论8-19

    1.1 课题背景与探讨作用8-9

    1.2 变压器绝缘油中溶解气体在线监测9-13

    1.2.1 油中溶解气体在线监测技术概述9-11

    1.2.2 变压器在线DGA监测技术的类别11-13

    1.3 光声光谱气体检测技术进展概述13-18

    1.3.1 光声光谱气体检测技术进展13-15

    1.3.2 光声光谱激励光源的进展15-16

    1.3.3 光声光谱在线DGA仪器探讨近况16-18

    1.4 论文结构和主要内容18-19

    2 近红外光声光谱检测论述19-29

    2.1 气体红外吸收光谱19-22

    2.2 光声信号的产生22-27

    2.3 光声信号的检测27

    2.4 波长调制与谐波检测27-29

    3 变压器油中溶解气体的产生与油气分离29-39

    3.1 变压器油中溶解气体29-34

    3.1.1 变压器绝缘油的成分及油中溶解气体来源29-31

    3.1.2 变压器故障产气机理及与油中溶解气体的联系31-33

    3.1.3 故障气体浓度与光声信号幅值的联系33-34

    3.2 油气分离关键技术34-39

    3.2.1 薄膜透气法34-38

    3.2.2 顶空平衡法38-39

    4 光声光谱多组分气体检测的实现39-53

    4.1 检测系统组成39-45

    4.1.1 激励光源40-41

    4.1.2 一阶纵向共振光声池41-42

    4.1.3 配气系统42-43

    4.1.4 基于LabVIEW的数据采集和制约系统43-45

    4.2 多组分气体光声光谱检测的实验与浅析45-53

    4.2.1 吸收线的选择45-47

    4.2.2 四种DGA特点气体的实验与浅析47-53

    5 变压器DGA检测系统的探讨与运用53-60

    5.1 变压器DGA检测实验平台的搭建53-56

    5.1.1 变压器高压放电装置53-54

    5.1.2 油气分离装置54-55

    5.1.3 循环和制约系统55-56

    5.1.4 最终实验平台56

    5.2 脱气效果测试56-57

    5.3 变压器DGA实验结果及浅析57-60

    5.3.1 高压放电的乙炔产气量57-58

    5.3.2 多气体光声DGA检测58-60

    结论60-62

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