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光声光谱法监测变压器油中气体含量可

行性研究报告

篇一：变压器油溶解气的激光光声光谱分析 变压器油溶解气的激光光声光谱分析

【摘要】变压器油中溶解气分析能够预防变压器故障的发生。激光光声光谱检测技术具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点，用于变压器油中溶解气分析的前景广阔。本文利用激光光声光谱检测系统，分别对c2h2、co2及c2h2/co2混合气体进行了检测，单一气体的检测极限灵敏度分别达到了12ppb和36ppm。通过自制高压脉冲发生器模拟变压器放电故障，并利用顶空油气分离装置，对变压器放电故障的特征气体c2h2的产气量进行了测量。

【关键词】变压器；油中溶解气体分析；激光光声光谱技术；高压脉冲放电；顶空油气分离 引言

变压器是电力系统的核心设备，变压器故障会造成严重的电网事故。所以对变压器运转状态和健康状态进行实时在

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线检测，有助于提高电力系统的安全性和稳定性。变压器油溶解气分析是国际上公认的能够有效监测和判断油浸式电力变压器早期故障的方法，通过对变压器绝缘油中溶解的故障气体的种类和含量进行初步分析，可以帮助判断变压器内部是否存在潜伏性故障，对各组分气体的产气量及其变化趋势作进一步分析，还可以区分过热性故障和放电性故障。光声光谱油中溶解气分析法既综合了气相色谱法、传感器阵列法、傅立叶红外光谱法方法的优点，又克服了他们存在的诸多不足。同时，基于近红外可调谐光纤激光器的光声光谱技术具有灵敏度高、可调谐性和灵活性好等优势，能够很好的应用于油中溶解气分析。

1.变压器故障气体的激光光声光谱检测 1.1激光光声光谱检测系统

激光光声光谱检测系统的系统主要包括近红外可调谐掺铒光纤激光器、掺铒光纤放大器、光声池、锁相放大器、配气系统、数据采集和处理部分。工作流程为：锁相放大器产生正弦波调制信号，加载在计算机发送的扫描电压上，共同作用于激光器上实现激励光源的波长调制和连续波长的扫描。光声池内的气体样品由于激光辐射而产生调制的光声信号，利用微音器探测光声池中的声音信号，并将声信号转换为电信号，锁相放大器提取该电信号中的二次谐波信号并传送给计算机，由计算机完成数据采集和处理的工作。

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1.2光声信号与特征气体浓度关系的标定

本文针对变压器典型故障气体c2h2和co2进行光声光谱检测。为实现高灵敏度检测，需选择吸收强度大、干扰小的吸收谱线，并且谱线要位于激光器和掺铒光纤放大器的额定输出范围和额定增益范围内。选取的c2h2吸收谱线波长为1531.59nm，吸收强度为1.17×10-20cm-1/（moleculecm-2），co2吸收谱线波 篇二：变压器油气体在线监测论文 变压器油气体在线监测论文

摘要：基于光声光谱法的气体在线监测装置在检测精度、灵敏度、稳定性方面，都具有很好的表现，为综合分析、诊断设备的状态提供了可靠依据，从而达到有效减少恶性事故发生的目的，减少了不必要的经济损失，同时可将传统的定期停电检修维护逐步转为状态维护，从而大大提高电网的安全稳定和经济运行水平。 前言

变压器是电网系统的核心设备之一，它的运行状态对系统安全具有重要影响。随着对变压器运行维护要求的不断提高，变压器故障在线诊断技术的研究工作得到了越来越多的关注。油浸电力变压器在正常运行中和发生故障后，在热、电的作用下，其绝缘油及有机绝缘材料会分解出h2，ch4，c2h6，c2h4，c2h2，co和co2等气体，这些气体可用于判断

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