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)地運行，要求對電網(wǎng)中尤其是重要位置的大型油浸變壓器的運行狀況進行不間斷的在線監(jiān)測。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)測充油變壓器潛在故障與運行狀況最為可靠的方式與重要手段。
　　通過對油中溶解氣體分析，可以掌握變壓器當前的運行狀態(tài)，辨別其故障類型，為故障變壓器的工作狀態(tài)以及性能評估提供了重要依據(jù)。光聲光譜法具有高靈敏度、大動態(tài)范圍、無需消耗載氣、低漂移和高穩(wěn)定性等優(yōu)點，因此近年來利用

2、光聲光譜技術(shù)進行變壓器DGA在線監(jiān)測己成為浸油式變壓器健康監(jiān)測的首選技術(shù)方案。針對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光聲信號的麥克風(fēng)、共振式光聲池作為檢測場所的方案，結(jié)合斬波器強度調(diào)制與鎖相放大微弱信號檢測技術(shù)搭建的光聲光譜多組分氣體檢測系統(tǒng)。通過選擇1529.39nm、1531.59nm和1572.34nm三個不同的激光輸出波長，實現(xiàn)了對CH4、

3、C2H2和CO2等變壓器的幾種主要故障特征氣體的同時監(jiān)測與分析，各氣體的極限檢測靈敏度分別達到434.783ppm、28.249ppb、16.260ppm。為了提高CH4氣體檢測的極限靈敏度，選擇吸收系數(shù)更大的1650.96nm波長，將CH4氣體的極限檢測靈敏度提高到7.463ppm，提高了近兩個數(shù)量級。
　　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系統(tǒng)，并用于變壓器DGA中的多組分氣體濃度檢測。經(jīng)