一种电力变压器油中溶解气体的标定新方法

油中溶解气体的准确标定是电力变压器在线监测与故障诊断的前提。当前的油中溶解气体标定主要采用分段折线拟合方法,存在着分段拐点处光滑性不足、可重复性较差以及整体拟合精度低等问题。针对这些问题,提出了基于Levenberg-Marquardt(LM)算法的油中溶解气体标定方法,通过建立电力变压器油中溶解气体在线监测系统,采集了H_2、CH_4、C_2H_6、C_2H_4和C_2H_2等5种主要气体的实验数据,结合这5种气体的不同传感特性,应用LM算法对其进行拟合,实现了这5种油中气体的有效标定。实验结果表明,该方法克服了传统方法的不足,且拟合精度完全符合国家电网相关标准的要求。     

变压器油中溶解气体色谱在线分析

利用气相色谱分析方法进行变压器在线监测,是采集变压器油中溶解气体组分和浓度的变化来判断变压器内部的缺陷及故障的存在和发展。 在线分析装置采用一根色谱柱分析H_2、CO、CH_4、CO_2、C_2H_4、C_2H_6、C_2H_2、C_3H_6、C_3H_8等气体组分,以变压器油作标定传递,同时可监测多台变压器。分析数据经网卡送到上位机和管理中心并接受上位机的命令进行控制。该装置由变电站值班人员进行操作,交接班时可查看浓度曲线趋势图,根据产气速率随时修改投入时间和周期;上位机的数据库供管理中心调用。     

探测变压器故障的新装置

本文叙述了用于检测溶于变压器油中气体的一种新诊断装置,此种装置使用Tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether(PFA)共聚合薄膜,从油中分离出H_2,Co,CH_4,C_2H_2,C_2H_4及C_2H_6气体,用一种新的气体检测器来检测这些气体,其结构包括气体探测器及气体色谱仪,使用空气作为运载气体。按照气体浓度,装置能自动地确定变压器运行是否正常,如果运行不正常,可能发生何种性质的故障。利用诊断装置,可对变压器进行简单价廉的判断。此种装置对于识别变压器可能发生的故障性质是有效的。     

固体氧化物燃料电池传感器检测变压器油中溶解气体定量特性

在线油色谱法是目前公认的发现变压器潜伏性故障的重要检测方法,对变压器运行状态的评估具有重要意义。气体传感器是在线色谱的关键技术。目前,国内外研制了许多油色谱在线监测传感器,但都存在灵敏度不高、线性范围难以满足要求等缺点,上述缺陷限制了在线色谱技术取代传统的离线检测技术。针对上述问题,提出一种固体氧化物燃料电池传感器检测变压器油中溶解气体的方法,介绍了传感器的制备方法、实验方法及步骤,并对油中气体的气敏响应机制进行探讨。在此基础上,基于Nernst方程构建传感器的定量数学模型。实验结果表明,固体氧化物燃料电池(SOFC)检测器技术及该文构建的模型能实现H_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6和C_2H_2的准确定量及高精度测量,对C_2H_2的灵敏度达到1×10~(-7),能较好地解决常规传感器及其定量方法稳定性差、准确性和灵敏度低等问题,具有重要的推广及应用价值。     

基于频率锁定吸收光谱技术的变压器故障特征气体检测研究

高准确度、高灵敏度检测故障特征气体是基于油中溶解气体分析的变压器早期潜伏性故障诊断的关键。该文开展了基于频率锁定吸收光谱技术的变压器故障特征气体检测研究。基于电四极跃迁理论,论证了H_2等同核双原子分子同样存在吸收效应;为提高H_2最小浓度的检测极限,搭建了频率锁定腔增强吸收光谱气体检测平台,首次实现了基于吸收光谱技术的变压器故障特征气体H_2的定性与定量检测分析,检测准确度与重复性分别达到约93.82%及94.35%。腔内气体压强为101k Pa时,H_2最小检测浓度的实验值约为7.5μL/L,与计算值的相对偏差仅为3.8%。此外,基于激光器阵列技术,实现了其他6种变压器故障特征混合气体CO、CO2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4与C_2H_6的吸收光谱检测,其检测准确度与最小检测浓度同样满足变压器油中溶解气体分析的需求。该研究为研制基于频率锁定吸收光谱技术的变压器故障特征气体现场检测系统提供了理论依据和技术支撑。     

随动式变压器油色谱在线监测装置的开发与应用

为加强对变压器油中溶解气体的监督检测,补充实验室油色谱测试以及弥补传统在线监测装置存在的不足,研制了随动式变压器油色谱在线监测装置。该装置体积较小,安装方便,可随动安装在需重点监测的变压器上。监测装置的现场测试数据与实验室分析数据有较好的可比性,能够满足国标要求。     

变压器绝缘故障在线监测技术

分析了变压器油中溶解气体在线监测技术原理,提出以渗透气体膜、多气体传感器检测油中多种气体为特征的变压器六种溶解气体在线监测方法。通过对内江大洲坝变电站的主变压器上实施变压器油中六种溶解气体在线监测的具体应用分析,整体装置运行稳定,数据可靠,具备在线监测的能力,并有效发现潜伏性故障,可以作为变压器状态检修的依据。     

基于光学吸收法的变压器油中乙炔浓度监测方法研究

油浸式变压器是电力系统的重要设备,其非预期停运将严重影响电力系统的运行,有必要对其采用先进的监测手段。乙炔气体是变压器内部严重局部放电、严重电弧放电或者严重过热的标志性产物,对乙炔气体进行监测,可有效辨识变压器内部故障。鉴于此,文中提出了一种基于光学吸收法的巨型变压器油中乙炔浓度监测方法,研究了光学吸收法检测气体的基本理论,选择了适配于乙炔浓度检测的蝶形激光器,设计了油气分离装置、光学气体检测装置,研制了巨型变压器油中乙炔气体浓度在线监测系统,实现了变压器油中乙炔浓度的高精度测量。目前,系统已应用于现场,成效良好。     

变压器油中溶解气体在线监测装置运行质量指标及评价体系

变压器油中溶解气体在线监测是对油浸式变压器绝缘状况进行实时监测的有效技术手段。对油中溶解气体在线监测装置进行运行质量评价,对装置选型、供应商评价和保障变压器运行可靠性具有重要意义。现有的变电在线监测装置运行质量评价研究存在数据规模小和评价指标有限等问题。为提高评价水平,文中统计分析了大型数据集中在线监测装置的厂家分布、运行年限分布、数据质量等重要信息,然后建立了油中溶解气体在线监测装置运行质量的模糊层次综合评价模型;最后对数据集进行评价结果分析统计,证明了该评价体系反映各厂家监测装置实际应用情况的准确性。     

一种便携式储油装置的研制与应用

油中溶解气体在线监测因其即时性和连续性的优点,可连续对变压器状态进行有效跟踪及识别,是目前变压器故障诊断的重要手段,为了提高油中溶解气体在线检测装置的准确性,开发、制造了一种用于校准油中溶解气体在线监测装置的储油装置,对该装置进行了油样稳定性与均匀性的实验验证,并将其应用于宁夏电网油中溶解气体在线监测装置的入网校验与现场校验。结果表明:该储油装置操作简单、便于实验室和现场携带运输,其特征气体5日损耗率低于5%,均匀性满足不同取样位置检测值之差小于平均值10%的技术指标。该装置的应用有效发现了部分油中溶解气体在线监测装置的准确性问题。     

激光拉曼光谱应用于变压器油中溶解气体分析

变压器油中溶解气体在线监测是实施变压器状态检修的重要手段之一。激光拉曼光谱技术能直接使用单一频率的激光对混合气体进行非接触式的测量,符合在线监测的要求。利用激光拉曼光谱对变压器油中溶解气体进行分析,能克服传统在线监测方法的诸多不足。对激光拉曼光谱在变压器油中溶解气体分析中的应用进行了研究。分析了变压器油中7种主要故障特征气体(H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2)的拉曼特征频谱,并阐述了基于特征频谱和最小二乘法对7种特征气体进行定性定量分析的方法。利用共聚焦拉曼技术和镀银石英玻璃管制成的气体样品池,构建了激光拉曼光谱气体分析试验平台。结合平台研究了7种故障特征气体的拉曼光谱检测特性,并与实验室气相色谱法的测量结果进行了对比。对比结果表明,激光拉曼光谱能有效地对变压器油中溶解气体进行定量分析,为变压器油中溶解气体的拉曼光谱在线监测奠定了基础。     

油色谱在线监测装置常见故障分析

油色谱在线监测装置通过对变压器油中溶解气体的实时检测,实现对变压器早期潜伏性故障的准确评估,其效果已在电网系统内得到充分肯定。但是在应用过程中,在线监测装置本身故障情况也越发频繁。首先简述了目前市面上主流的油色谱在线监测装置测试原理,分析常见的故障类型,并结合几起油色谱在线监测装置现场缺陷案例,阐述装置目前存在的一些问题。最后从保障变压器稳定运行的角度对在线监测装置提出运行维护建议。     

油中溶解气体在线监测装置数据准确性评估方法的研究

变压器油中溶解气体分析是变压器内部故障诊断的重要手段,油中溶解气体在线监测装置可以监测油中溶解故障特征气体浓度及变化趋势,分析油中溶解气体在线监测装置数据准确的必要性,提出装置数据准确性的评估分析方法,为掌握装置运行情况提供参考.     

TAM-VI变压器油中溶解气体色谱在线监测系统探讨

在线监测变压器油中溶解气体,实时捕捉变压器油运行状态信息已成为国内外确保变压器安全运行可靠手段。传统气相色谱法检测油中溶解气体存在分析环节多、操作频繁、试验周期长、误差大等弊病。随着油气在线监测技术的日臻成熟,安装油气在线监测装置,对反映变压器内部油及固体绝缘故障的重要特征气体H2、CO及小分子烃类气体等进行在线监测,可有效保障变压器的安全可靠运行。     

基于油中特征气体判断有载分接开关内漏方法的探讨

对有载分接开关内漏故障及现有分析判断方法进行介绍,提出了一种基于油中溶解气体含量判断有载分接开关内漏故障的方法。该方法首先对变压器本体和有载分接开关油中溶解气体含量进行色谱分析,然后选取H_2、CH_4、C_2H_6、C_2H_4、C_2H_2五种特征气体含量作为样本特征计算变压器本体与有载分接开关油中特征气体含量的相关系数。相关系数r≥0.9,即认为有载分接开关可能有内漏,相关系数r越接近于1,有载分接开关内漏的可能性越大。     

基于光声光谱法的变压器在线监测技术研究

针对现有电力变压器油中的溶解气体浓度低和复杂的外部干扰信号等问题,监测系统在小信号测量和提取方面存在很大的困难。文中基于光声光谱法原理,提出一种对变压器油中气体进行在线监测的技术方案。通过实验,分析和比较了不同电压、不同时间的变压器油中溶解气体数据,确定故障类型。实验结果表明,光声光谱法可以快速检测出变压器油中溶解的故障气体。该研究为我国电力变压器在线监测技术的发展提供参考和借鉴。     

变压器油中溶解气体在线监测装置现场检验方法的研究

变压器油中气体在线监测装置可对变压器油中溶解气体进行监测和诊断,是判断变压器早期故障的一种成熟可靠的装置。以变压器油中气体在线监测装置检验为目的,以传统校验方法为依据,提出一种可行的现场校验方法,用以提升装置的可靠性,为投运中的在线监测装置进行定性定量诊断。     

基于有源气室结构的光声光谱技术

针对基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测系统存在光声池体积庞大、光源校准工艺复杂、斩波器调制技术影响稳定性等问题,提出了一种基于有源气室结构的光声光谱技术,构建了有源气室结构的光声光谱检测实验装置,对有源气室光声池、共振管、麦克风、光电探测器进行了一体化设计,并利用实验装置对不同体积分数的C2H2、CH4、CO气体进行了测量。实验和现场运行的结果表明:3种气体的光声信号与待测气体体积分数间线性拟合度可达0.998 9、0.999 9、0.998 4,气体体积分数检测下限可达到0.5×10-6,平均测量偏差2%;采用基于有源气室结构的光声光谱技术,免去了光准直镜的影响,简化了光源校准工艺,提高了光源强度;同时,结合波长数字调制方式,避免了机械斩波器的使用,实现了光声检测系统的小型化,提高了测量精度和运行稳定性。理论和实验结果为光声光谱在线监测系统的工程应用提供了技术支持与方法参考。     

轻便型变压器油气体自动分析仪

一、概述变压器一半以上的重大故障,是由于其内部异常现象,导致其内部绝缘油分解成CH_4,C_2H_6,C_2H_4,C_2H_2等气体。当其压力发生异常突变时,机械性保护瓦斯继电器能检测出来,但当异常现象发展过程缓慢时,就不容易最优化的检测出,而实际运行过程中故障发展过程,一般大都是比较缓慢的。因此,广泛用分析绝缘油中气体的方法,来判断变压器是否在正常运行。采用此种方法变压器不需退出运行,所需绝缘油样数量很少,按分析结果判断故障可靠性也很高。因此,它已成为变压器运行维护的一种必要工具。这种方法大致分为以下四个步骤:即在运行现场取变压器油样;抽     

基于二阶微扰理论的油中溶解气体拉曼检测数据分析研究

为了实现变压器油中特征气体拉曼光谱数据的定量分析,文中基于二阶微扰理论(MP2)在6-31G(d)的基组上针对油中溶解的7种特征气体分子进行了结构优化,建立了分子拉曼简振模型,并得到了7种气体分子优化后的键长、键角和谱峰归属信息;通过拉曼光谱实验平台,在同一条件下对相同浓度的7种特征气体样本和不同浓度的多组CH4气体样本完成拉曼检测,得到H_2、C0、CO_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4和C_2H_6的实测光谱数据;结合分子拉曼仿真结果,确定了7种气体的实验参考拉曼频移并提出了基于多原子分子不同频移处多个拉曼谱峰数据在定量分析中应用的方法;通过多参数回归方式得到了CH_4在2 878 cm~(-1)和2 982 cm~(-1)频移处谱峰面积同气体体积分数之间的关系方程式,结果验证了分子理论模型仿真以及多参数回归方式的可靠性,为变压器故障诊断中拉曼光谱数据定量分析方法提供了新思路。