羟基化碳纳米管检测油中溶解气体的理论分析

为检测油中溶解气体,应用密度泛函理论,通过计算机量子力学模拟研究了羟基侧壁修饰的(8,0)单壁碳纳米管(SWNT-OH)对变压器油中溶解气体分子C2H2、CH4、C2H4、CO、H2的吸附特性。计算得到的吸附能、净电荷转移量、作用距离及电子态密度表明,SWNT-OH对油中溶解气体分子的吸附属于物理吸附,且吸附气体分子之后,SWNT-OH的几何结构和电子结构都发生了变化。SWNT-OH对有机分子(C2H2、CH4、C2H4)的吸附能力大于对无机分子(CO、H2)的吸附能力,在有机分子中对C2H2的吸附能力最大。因此,预测SWNT-OH可以作为检测变压器油中溶解的C2H2气体的新型气体传感器。     

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。     

光声光谱技术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装置中的色谱柱和气敏传感器存在消耗被测气体和长期稳定性差等不足.光声光谱气体分析技术灵敏度高,不消耗被测气体,克服了传统油中溶解气体在线监测技术的缺点.文中对其在变压器油中溶解气体在线监测中的应用进行了研究.构建了用于变压器油中溶解气体分析的光声光谱平台,给出具有红外特征吸收峰的CH4,C2H6,C2H4,C2H2,CO和CO2这6种主要故障特征气体的特征频谱,采用加权最小二乘法对2种混合气体中的CH4,C2H6,C2H4,C2H2,CO和CO2进行了定性和定量分析.分析结果与气体各组分体积分数真实值或气相色谱仪测量值的比较表明,光声光谱技术能有效地对变压器油中溶解气体进行分析.     

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。     

镍掺杂碳纳米管传感器检测变压器油中溶解气体的气敏性

检测变压器油中溶解气体的成分和含量对变压器运行状态的诊断和评估有重要意义。提出一种用镍掺杂的碳纳米管气敏传感器检测变压器油中溶解气体的方法,介绍其制备方法、试验方法及步骤,并对变压器油中气体进行气敏响应测试以及气敏响应机制的探讨。试验结果表明:与混酸修饰的碳纳米管相比,镍掺杂碳纳米管对变压器油中溶解的6种组分气体有更高的灵敏度和响应速度;对低浓度(1～10μL/L)的C2H2气体,传感器的电阻变化率ρ与气体浓度满足一定的线性关系。证明了所研制的传感器具有检测低浓度气体的能力,能够体现变压器油中溶解气体的大致产生情况及近似浓度。     

用气相色谱法检测变压器内部故障的数据处理

利用气相色谱法定期分析溶解于变压器油中的气体,能发现变压器内部存在的潜伏性故障,随时掌握故障的发展情况,真正做到防患于未然。溶解于变压器油中的气体种类很多,对判断故障有影响的有:甲烷(CH_4)、乙烷(C_2H_6)、乙烯(C_2H_4)、乙炔(C_2H_2)、一氧化炭(CO)、二氧化炭(CO_2)等。因此,大量的数据往往给统计、管理带来一些困难。在微型计算机日益普及的今天,按照部颁《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求精神,编制了在DJS—033 B型福桔牌微机上使用的程序,效果尚可,现介绍于下供参考。     

220kV变压器套管故障分析及探讨

正1引言变压器油在变压器、电抗器和互感器等电气设备中广泛应用。电或热的故障可以使变压器油中某些C-H键和C-C键断裂,伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基,通过复杂的化学反应后形成H_2和低分子烃类气体,油的氧化还会生成少量的CO和CO_2。通过油中溶解气体组分含量和增长速率可判断设备的故障类型,油中溶解气体组分分析已发现大量变压器潜伏性故障。本文中笔者在停电进行电气试验时,对油样进行色谱试验,发现了一起220kV变压器套管的潜伏性故障。     

充油电气设备高浓度气体检测过程与故障事例分析

利用气相色谱仪分析充油电气设备内油中溶解气体含量对判断设备内部的潜伏性故障是非常有效的试验手段.通过对500 kV南昌变电站磁南线高抗B相油中溶解气体在高浓度情况下进行色谱分析的实例说明,油中溶解气体中C2H4占总烃含量近一半,且C2H4含量增长较快时,设备潜在高温过热类型故障.通过对气体继电器中的气体进行分析,能对故障的发展趋势做出准确判断.因此定期进行绝缘油的色谱分析和化学监督,能够及时、准确地监控设备的健康状况,以保证电网的安全稳定运行.     

220kV主变油色谱异常原因分析

1 引言 气相色谱分析对充油设备内部故障具有诊断及时、准确的特点.正常情况下,充油设备内的绝缘油及固体绝缘材料随着运行时间的增加,在热和电的作用下,会逐渐老化和分解,产生少量低分子烃类、H2、CO和CO2等气体,这些气体大部分溶解在油中.     

微氧作用下天然酯变压器油热老化特性研究

天然酯变压器油因不饱和脂肪酸含量较高而易氧化,而变压器因储油罐与空气作用或密封设备产生泄漏等原因,会导致油中溶解微量的氧气.基于此,文章研究了微氧作用下天然酯变压器油的热老化特性,并分析了不同老化时间下油样的电气性能、油色谱特性以及两者之间的皮尔逊相关系数.结果 表明:适时微氧作用能在一定程度上延缓天然酯变压器油电气性能的降低;天然酯变压器油纸绝缘热老化的特征气体为CO2和C2 H6;天然酯变压器油的电气性能与油色谱中CO2-C2H6(油样中溶解的CO2与C2H6的百分比之差)之间存在强相关性.     

基于密度泛函理论的油中溶解气体吸附分析

变压器油中溶解气体分析是监测变压器设备状态的重要手段。CO、CH 4和C 2 H 2是变压器油中溶解的代表性气体成分,基于密度泛函理论,首先确定过渡金属原子Pt在典型的层状过渡金属硫族化合物WSe 2表面的最佳吸附位置,获得3种气体在Pt-WSe 2表面的吸附行为,分析了气体吸附、电荷转移、吸附能、电子态密度、电荷密度形变和前沿轨道结构。作为一个电子受体,Pt-WSe 2从3种气体分子中吸引电子,CO和C 2 H 2分子的吸附类型为化学吸附,吸附效果较强,CH 4吸附是物理吸附,吸附效果较弱。气体分子的吸附导致Pt-WSe 2带隙增大,即电阻率增大。文中探索了将Pt掺杂的WSe 2改性材料应用于检测典型变压器油中溶解气体的潜力,提供了气敏吸附的理论依据。     

应用油中溶解气体分析法判断变压器故障

通过对变压器油的特性分析,说明油中溶解气体分析法检测、诊断变压器等充油设备内部潜伏故障的机理,列举了几个实际工作中正确消除缺陷的例子,介绍了油中溶解气体分析法在变压器故障综合判断中的具体应用,并提出实际工作中使用《变压器油中溶解气体分析和判断导则》应注意的问题。     

苯并三氮唑钝化剂对绝缘油中溶解气体特性的影响研究

目前的相关研究与现场实例均表明,向绝缘油中添加苯并三氮唑类钝化剂会导致油中溶解气体生成异常,为探究该类钝化剂对绝缘油中溶解气体特性的影响,选用现场油浸式电力变压器中广泛使用的金属钝化剂——苯并三氮唑(benzotriazole,BTA),开展含不同BTA浓度的油纸绝缘样品在130℃下的加速热老化试验,测试不同老化程度的油中溶解气体的组分及含量,获得相应的油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)结果。实验结果表明,在油纸绝缘热老化过程中,油中BTA的加入会导致油中溶解气体生成异常,其中H2、CO2、CO含量明显上升,总烃含量反而下降,给以DGA技术作为主要判据的设备运行状态评估造成干扰。进一步结合BTA分子结构特征以及油纸绝缘的相关特性参量变化规律,探讨了BTA在油纸绝缘热老化作用下的产气机制。     

添加剂对变压器油腐蚀性和油色谱测定结果的影响

为研究变压器油中添加抗氧化剂二苄基二硫醚（DBDS）后的腐蚀特性,以及金属减活剂抑制腐蚀的特性,在实验室以2种油（简称油A和油B）为主要研究对象,进行了相关加速热老化试验。首先根据ASTM D1275B法进行相关加速热老化试验,检测腐蚀性硫化物;然后对添加一定量金属减活剂（Irgament 39）的油B进行90 ℃下的加速热老化试验,分析油中溶解气体含量变化。研究发现：DBDS为腐蚀性硫化物,而金属减活剂不是;金属减活剂能有效防止硫腐蚀的发生,但其本身随热老化快速消耗;添加金属减活剂之后,油中溶解气体H₂、CO、CO₂等含量明显增加,需关注这些溶解气体的分析结果及其对油色谱测定结果的影响,特别是对变压器故障进行判断时,需考虑这一因素,以防误判。     

变压器油色谱分析与闪点测量的探讨

１前言测闪点（闭口）与油色谱分析都是DL／T５９６—１９９６（以下简称《规程》）规定的变压器油试验项目，而油色谱分析是目前检测和诊断变压器等充油电气设备内部潜伏性故障的有效手段之一。由于两者均能及时反映设备内部的故障，且与油中低分子链烃的含量高低有一定关系，因此有必要加以探讨。２变压器油中溶解气体分析２．１油中溶解气体的来源油色谱分析中总烃含量的高低在一定程度上取决于油中溶解气体量的多少。油中溶解气体量是指在充油电气设备内部溶解在油中的气体组分，其来源主要有以下几种。２．１．１空气一般变压器油中…     

变压器安装后油中出现乙炔的案例分析

GB/T7252-200《1变压器油中溶解气体分析和判断导则》对出厂和投运前的变压器(电抗器)油中溶解气体含量要求:(1)氢含量小于30μL/L;(2)乙炔含量为0;(3)总烃含量小于20μL/L。在变压器安装中,油中出现乙炔的情况时有发生,     

基于侧边抛磨光纤布拉格光栅的变压器油中溶解氢气传感器

针对变压器油中溶解气体在线监测装置,常规取油样-油气分离-气体检测的模式存在操作繁琐、检测环节多、检测误差大、试验周期长等缺点。为此提出基于光纤布喇格光栅的油中溶解氢气传感器和检测方案。为了提高光纤光栅氢气传感的灵敏度,通过侧边抛磨增敏设计,采用轮式抛磨法对布喇格栅区的光纤进行抛磨,使用磁控溅射的方法在光纤表面溅射氢敏钯膜材料,制备侧边抛磨深度为20?m的光纤光栅氢气传感器。在实验室搭建油中氢气传感测试平台,开展多次溶解氢气传感灵敏度和重复性试验,测试灵敏度达到0.477?L/L,具有较高的重复性,可以满足实际变压器油中溶解氢气的传感需求。基于侧边抛磨的光纤布喇格光栅油中氢气传感器实现了变压器油中溶解气体的直接测量,为油中溶解氢气在线监测提供了一种传感思路和技术手段。     

基于小波分解和长短期记忆网络的变压器油中溶解气体浓度预测

对油中溶解气体浓度进行精确预测,可为变压器故障预警提供重要依据。现有的油中溶解气体预测模型主要基于单一或少数状态参量,而状态参量变化并非独立过程。利用Apriori算法挖掘变压器油中溶解气体间的关联规则,在此基础上提出了一种基于小波分解和长短期记忆网络的变压器油中溶解气体浓度预测方法。Apriori算法可挖掘变压器油中溶解气体间的关联规则,以此确定预测模型的输入矩阵。通过小波变换提取出参量序列中的低频趋势分量和高频波动分量,运用长短期记忆神经网络在不同分量上分别进行预测,并重构得到各参量的预测结果。算例结果表明,所提方法能更好地追踪油中溶解气体的浓度变化趋势,具有更高的预测精度。     

基于SOFM神经网络的变压器油中溶解气体的故障分析

油浸的电力变压器无论在正常老化还是故障运行时都会产生低分子烃类，CO，CO2等气体，这些气体将会溶解于油中。这样人们根据油中溶解的气体种类和浓度就可以判断变压器是否有故障、以及故障的种类等信息。但是由于各种故障对应的产气情况十分复杂，至今人们还没有建立它们之间的精确关系。因此，根据变压器油中各气体的浓度以识别变压器故障的模式识别方法应运而生。文章提出了一种基于SOFM神经网络的变压器油中溶解气体的故障分析方法，并实例分析证明该方法的有效性。     

浅析变压器油溶解气体分析中真空法与溶解平衡法之差异

介绍了对变压器油中溶解气体的色谱分析的真空法和溶解平衡法2种脱气法,并对两者因脱气原理不同是否会使测试结果出现差异,相关标准中未予以解释.为此结合本单位设备使用的进口变压器油种,通过对真空法与溶解平衡法色谱试验结果的分析对比,初步给出了2种脱气法的色谱结果是否存在差异的结论.