基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测

构建了基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体的在线监测系统,给出了光声光谱测量、气体池的设计、特征吸收频率的确定及采用超声波技术的光声测量等关键技术方法,从而利用了光声光谱技术对变压器油中溶解气体进行分析,实现对变压器故障在线监测。     

基于光声光谱检测的变压器油中溶解乙炔气体的压强特性

变压器油中溶解气体的检测及分析是运行电力变压器故障诊断最有效的方法之一。气体光声光谱检测技术能很好地应用于气体检测,气体压强对光声光谱检测有重要影响。论文从理论上推导出气体压强与气体吸收系数、谐振频率、光声池品质因素、池常数及气体光声电信号的函数关系。以构建的可调谐光声光谱装置对变压器油中主要故障特征气体C2H2进行实验,验证了上述函数关系的正确性,得到在气体吸收未发生饱和效应时,C2H2光声电信号与气体压强的函数关系:当0P75k Pa时,光声电信号近似与气体压强P1.5成线性关系;而当75k PaP100k Pa时,光声电信号近似与气体压强P成线性关系。结合吸收谱线增宽及光声电信号变化规律,确定C2H2的谱线6 578.58cm?1最佳光声检测压强为75k Pa,理论及实验结果为进一步完善油中溶解气体光声光谱在线监测提供了技术支撑。     

变压器油中溶解气体光声光谱检测技术研究

光声光谱技术具有选择性好、检测范围宽、准确度高和免维护等优点,基于光声光谱气体检测原理和变压器油中溶解气体的吸收光谱特征,对油中溶解气体进行定性和定量分析,构建了结合动态顶空脱气和光声光谱检测的微量气体检测装置,研究检测器内部噪声、环境温度和湿度等对检测结果的影响,结合现场数据和实验分析空气湿度的影响并提出解决方案,对比检测了取自现场变压器的油样,结果达到了IEC和相关国家标准的要求。     

变压器油中溶解气体光声光谱检测的温度特性

气体光声光谱检测技术能很好地应用于变压器油中溶解气体的在线监测。温度是光声光谱检测的重要影响因素之一。论文基于光声光谱技术的基本原理,利用分布反馈半导体激光器构建了一种便携式、可调谐的光声光谱装置;在分析光声池声学理论的基础上,结合实验探讨了温度对光声池池常数、谐振频率以及气体吸收系数的影响。以变压器油中主要特征气体C2H2进行实验分析,得到了乙炔气体光声信号与温度之间的关系曲线,理论及实验结果为进一步完善油中气体光声光谱在线监测系统奠定了重要基础。     

变压器油中溶解气体的在线监测技术评述

油中溶解气体在线监测是获取变压器运行状态的重要手段之一。该文在概括变压器油中溶解气体在线监测技术一般方法的基础上,从油气分离和气体在线检测两个方面对其研究现状及工程应用进行了回顾。通过对多种油气分离技术的分析比较,认为薄膜透气法具有良好的性价比,更适合于变压器油中溶解气体在线监测。通过分析现有气体在线检测技术原理及特点,阐述了色谱柱和气体传感器阵列技术的不足在于消耗气样、长期稳定性差、交叉敏感等;对傅立叶红外光谱与光声光谱技术的比较表明,光声光谱在气体检测量、检测灵敏度等方面更有优势,其在油中溶解气体在线监测中具有良好的应用前景。     

变压器油中溶解气体的在线监测技术评述

油中溶解气体在线监测是获取变压器运行状态的重要手段之一.该文在概括变压器油中溶解气体在线监测技术一般方法的基础上,从油气分离和气体在线检测两个方面对其研究现状及工程应用进行了回顾.通过对多种油气分离技术的分析比较,认为薄膜透气法具有良好的性价比,更适合于变压器油中溶解气体在线监测.通过分析现有气体在线检测技术原理及特点,阐述了色谱柱和气体传感器阵列技术的不足在于消耗气样、长期稳定性差、交叉敏感等;对傅立叶红外光谱与光声光谱技术的比较表明,光声光谱在气体检测量、检测灵敏度等方面更有优势,其在油中溶解气体在线监测中具有良好的应用前景.     

基于有限元的变压器油中气体检测光声传感器研究

在变压器油溶解气体检测中,气体检测光声传感器应用效果较好。利用基于有限元的多重物理量耦合软件COMSOLMultiphysic 3.2,模拟了变压器油中溶解特征气体光声传感器光声池内光声信号的分布,分析了腔体的谐振特性以及光声信号随气体浓度的变化规律,实验研究了乙烯气体光声光谱检测特性。理论和实验结果为微量气体探测光声传感器的设计,特别是光声池的几何优化设计提供理论和数据支持。     

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.     

基于分布反馈半导体激光器的CO气体光声光谱检测特性

一氧化碳(CO)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映运行电力变压器中油纸绝缘的放电及老化;而光声光谱(photoacoustic spectroscopy,PAS)技术能够应用于变压器油中溶解气体的在线监测。基于光声光谱检测原理,利用分布反馈(distributed feedback,DFB)半导体激光器搭建了CO气体光声光谱检测平台,选择1.567m的CO分子谱线为研究对象,实验研究了DFB半导体激光器的辐射特性和CO气体的光声光谱响应特性,分析了光声信号与激光功率、气体浓度的关系。结果表明:在气体吸收未发生饱和效应的条件下,光声信号与激光功率、气体浓度均具有良好的线性关系。该研究结果为变压器油中气体光声光谱的在线监测奠定了基础。     

光声光谱检测变压器油中气体的共振光声池研究

气体光声光谱技术是一种新型的微量气体检测技术,能很好地应用于变压器油中溶解气体检测。光声池是光声光谱监测系统中的核心部分,是表征系统灵敏度的重要因素。笔者模拟分析了气体光声信号分布及谐振腔几何尺寸与表征光声池性能的特性参数的量化关系,设计制作了两个不同几何结构参数的共振光声池,实验研究了光声池响应特性,实验结果比较得出谐振腔长120 mm、半径3 mm的不锈钢光声池表现出比较优越的气体响应性能,并对变压器油中溶解的主要特征气体C2H2进行了光声探测。理论与实验结果为气体光声光谱在线监测系统的完善及高灵敏度光声池的优化设计提供了技术支持与理论参考。     

变压器油中甲烷气体的光声光谱检测方法

甲烷(CH4)是变压器油中溶解的一种可用于变压器早期故障诊断的特征气体。光声光谱技术是基于光声效应的一种新型微量气体检测技术,具有灵敏度高,选择性好,动态检测范围大等优点。该文基于光声光谱技术的基本原理,利用分布反馈半导体激光器构建一种便携式、可调谐的光声光谱装置,借助该装置研究光声信号与激光功率、CH4浓度之间的关系,及CH4的2v3带R(3)支的高分辨光声光谱;该装置对CH4的检测灵敏度达到5.05 mL/L。理论与实验结果为CH4的光声光谱在线监测及高灵敏度可调谐光声光谱仪的设计提供了参考。     

利用变压器油中溶解气体分析技术进行故障诊断的研究

基于油中溶解气体分析技术是变压器故障诊断重要的分析手段,提出了多种以油中气体含量为依据的判断变压器故障类型的方法.主要对基于油中溶解气体分析技术的变压器绝缘故障诊断方法进行探讨.总结了传统变压器绝缘故障诊断方法,讨论了基于人工智能技术的变压器绝缘故障诊断方法,这些方法有效地提高了,叟压器绝缘故障诊断的正确率.人工智能技...     

基于油中溶解气体特征量筛选的变压器故障诊断方法

油中溶解气体分析对变压器故障预警及诊断具有重要意义。针对油中溶解气体特征量种类众多、故障关联特征分析不足等问题,文中以油浸式变压器为研究对象,提出了基于油中溶解气体特征量筛选的变压器故障诊断方法。首先,对油中溶解气体的原始特征量进行特征衍生,通过随机森林(random forest, RF)计算特征量对故障诊断的重要度,筛选得到最佳特征组合。其次,采用树结构概率密度估计(tree-structured parzen estimator, TPE)实现RF模型的参数寻优,并形成TPE-RF诊断模型。同时,结合多种评价指标,证明所提方法能够对变压器作出准确的故障诊断。最后,提出TreeSAHP模型分析特征量对各故障的重要度,优选出各故障关联的主要特征量,并根据变压器运行案例,探讨了该方法在电力行业现场应用中的适用性,验证了该方法的有效性。     

基于气体增长速率和Petri网的变压器内部故障状态推理

针对变压器故障诊断中的故障漏判、误判和某些故障无法判断的问题,将Petri网和油中气体增长速率相结合,提出一种基于模糊Petri网来构建变压器故障诊断模型,它通过分析油中溶解的气体浓度来判断变压器的故障类型。该方法首先利用通过气相色谱法得到各气体的浓度值,使用建立起来的Petri网模型,推理出每种故障类型的可能性大小。用这种方法能避免三比值编码的缺失等问题,也就能有效地处理变压器故障诊断中漏判、误判和无法判断的问题,并能定量地给出每种故障的可能性大小。实例进一步证明,研究模型提高了诊断的正确率。     

大型变压器油中溶解气体在线监测技术进展

介绍了近年来国内外大型变压器油中溶解气体在线监测技术的最新进展。结合在线监测原理．描述了其监测过程。重点阐述了油气分离技术和气体分离与检测技术的发展．讨论了各种方法的技术特点和应用前景。通过对多种油气分离方法的性能比较,认为高分子透气膜法最适合变压器油中溶解气体在线监测。概括了多种基于油中溶解气体分析DGA(Dissolved Gas Analysis)技术的变压器故障诊断方法．并指出在线监测数据和离线监测数据获得的条件不同,两种数据存在差异,其处理方式也应该有所不同。     

BP神经网络在油浸式变压器过热性故障诊断中的应用

针对充油变压器绝缘故障诊断的三比值法的局限性,建立以变压器油中溶解气体含量为样本数据,对不同的隐含层数目进行仿真分析,通过比较确定了适用于变压器绝缘故障诊断的BP神经网络模型。研究表明,这种方法提高了神经网络的收敛速度,符合电力变压器故障诊断系统的实际情况,准确率高。     

光声光谱技术在油浸式电气设备故障气体检测中的应用

光声光谱气体检测技术具有精度高、检测范围宽、不消耗被测气体和载气等优点,适用于油浸式电气设备油中溶解气体的在线监测。对气体光声信号的产生机理进行了理论研究,分析了油中溶解气体的红外光谱特性。基于顶空脱气和光声光谱监测技术,构建了油中溶解气体在线监测平台。结合平台对标准气样和标准油样进行重复性和准确度的测试。采集实际运行的变压器中的油样,与实验室的气相色谱仪进行对比测试,结果都达到或优于电力系统油中溶解气体在线检测的要求,能有效地检测油浸式电器设备油中溶解气体含量。     

变压器油中溶解气体分析法应用中存在的问题及产气识别（二）

4变压器各类产气的识别 4．1自然老化产气的识别 自然老化产气与变压器内的水分和氧气含量有关，而他们与制造和维护水平有关，所以每一台变压器运行后所含特征气体的浓度是不同的。根据统计，如果油中乙炔保持为0值，总烃缓慢地上升，平均产气率〈0．1μL／（L·d），则可认为是自然老化。自然老化是可以控制的，控制水平不同，老化程度就不同。