变压器油中溶解甲烷实时监测系统设计

针对变压器放电性故障的标志性气体——甲烷的在线监测需求,研制了一种基于可调谐半导体激光器技术的变压器油中溶解甲烷实时监测系统。系统搭建了中心波长为1563 nm的N型DFB激光器与光程长度为12 m的怀特池的光学检测模块,结合动态顶空脱气法设计了油气分离模块,研发了基于STM32与上位机的控制模块,实现了注油、脱气、测量、回油等功能,测量周期约为30 min。实验结果表明,二次谐波峰谷值与气体浓度具有极好的线性关系,线性拟合误差为0.999,系统的最小检测下限低于0.5μL/L,气相同浓度多次测试结果之间的误差控制在0.5%以内,测量精度与稳定性满足变压器的甲烷监测需要。