变压器油中溶解气体光声光谱检测交叉干扰抑制方法研究北大核心CSCD

基于光声光谱技术对变压器油中溶解气体类型与含量进行在线监测,有利于发现设备的潜伏性故障,然而多组分气体之间的交叉干扰会造成检测精度的降低。文中搭建了多组分气体标定试验平台,对多组分气体的交叉干扰系数进行了标定计算,并提出了一种交叉干扰标定算法以消除交叉干扰并提高检测的精度。将该标定算法应用于制备的3种浓度变压器油气样本光声光谱检测试验,结果表明:通过所提出的多组分气体交叉干扰标定算法,使变压器油中CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(6)的光声光谱测量误差均达到了测量标准中的A级测量误差要求;C_(2)H_(4)在中、高浓度下,其测量结果满足A级误差要求,在低浓度下满足B级误差要求。另外,试验也表明:待测气体中的水含量越低,光声光谱测量曲线与标准曲线之间的相位差越大,对检测精度的影响越大。     

基于半导体激光器的乙炔气体光声光谱检测及其定量分析

油中溶解乙炔是变压器等油浸式电气设备早期放电性故障的重要特征气体。基于半导体激光器的光声光谱传感技术具有灵敏度高,选择性好等优点,能很好地应用于微弱气体检测中。论文构建了基于分布反馈半导体激光器光声光谱检测装置,并分析了光声池的特性参数;实验研究了光声信号与激光功率、乙炔气体浓度之间的关系;并借助激光器的波长调制特性,研究了乙炔分子在近红外区第一泛音带1.5μm附近的光声光谱;提出了一种基于最小二乘回归的光声光谱定量分析方法。理论和实验结果为乙炔的光声光谱在线检测及高灵敏度可调谐光声光谱仪的设计提供了参考。     

油中溶解C2H4气体的光声探测

光声光谱气体分析技术灵敏度高,不消耗被测气体,克服了传统的变压器检测的气相色谱分析方法的缺点。文中采用了光声光谱法对C2H4气体进行探测,论述了光声信号的产生原理,用CO2激光器作光源对C2H4气体浓度进行了测量,证实了该技术在油中溶解气体浓度测量中的实用价值。     

变压器油及相关故障诊断技术分析

介绍了变压器油中金属区别性光谱解析、利用油中溶解气体现象进行分析、利用气象色谱中CO与CO₂研究油中溶解气体与绝缘材料老化问题、利用人工神经系统对变压器油的气体成分进行分析、实时在线监测与相应诊断方法等变压器油相关故障诊断的传统和新兴技术,以供相关人士参考。     

基于石英增强光声光谱技术的微水传感器在电力系统中的应用研究

在SF₆气体绝缘高压气体电力系统中,H₂O是一种很难去除且有危害的杂质,它不仅会降低绝缘性能,还会产生酸性气体分解物,腐蚀破坏电气设备,造成SF₆气体泄漏,对人身和环境造成严重的安全隐患。该文利用近红外商用分布式反馈(DFB)二极管激光器,研制了一种在SF₆缓冲气体中,基于石英增强光声光谱(QEPAS)技术的亚ppm级水汽传感器系统。由于SF₆的物理常数与N₂或空气有很大差异,裸石英音叉(QTF)的谐振频率和Q因子分别为32 763 Hz和4173。通过对声微谐振器(AmR)参数、气体压力和调制深度进行实验优化,检测时间为1 s,检测限为0.49 ppm,为电力系统安全监测提供了有力的预防工具。     

CuO-SnO2纳米传感器的H2检测特性研究

氢气(H2)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映电力变压器的高能放电、火花放电或局部放电等电性故障和油局部过热现象.气体传感器技术是油中溶解微量气体在线监测的关键.采用CuO掺杂SnO2纳米传感器研究其对变压器油中溶解气体H2的检测特性,并介绍其制备方法和实验步骤,分析其气敏机理.结果表明:CuO掺杂SnO2后形成了许多p-n结,从而改变了复合SnO2基纳米传感器对H2气体的气敏特性;与纯SnO2气体传感器相比,CuO-SnO2纳米气体传感器对H2表现出更高的灵敏度和更快的响应特性,并保持良好的线性度和稳定性.该结果为应用复合气体传感器对变压器油中溶解气体在线监测的研究提供了一种新思路.     

运用光声光谱技术的变压器油中溶解气体检测研究

根据我们国家目前城市变压器运行情况,对光声光谱技术在变压器油中溶解气体检测的应用进行了研究,对试验的机理和数据惯性进行了探索论证。建立了光声光谱法的试验系统模型,并确定了采用的光声腔和光源,研究了氢气组分的检测方法。对不同组分含量的气体进行了试验,并与气体色谱法试验获得的结果进行了对比,认为光声光谱法用于变压器油中气体检测是可行的。     

变压器油色谱在线监测系统

主要介绍了变压器油中溶解气体色谱分析的在线监测方法，以油中溶解气体为反映故障的特征量，进行油气分离后，根据不同气体的含量来判断变压器的故障，利用单片机与计算机控制系统实现油色谱的定时在线智能化监测与故障诊断。     

变压器油中气体拉曼光谱检测及信号处理方法

准确检测变压器油中溶解故障特征气体是诊断变压器运行状态的重要技术手段之一。论文基于拉曼光谱和腔长调制频率锁定原理,搭建了变压器故障特征气体频率锁定腔增强拉曼光检测平台,实现了H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2等七种故障特征气体的同时检测;1atm时,H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2的最小检测浓度实验值分别达到106、25、45、73、41、170、126(ppm)。频率锁定增强腔技术使最小检测浓度提高了约68倍。运用小波模极大值法对H_2的拉曼光谱检测信号进行了去噪处理,提出了基于包络线迭代法的光谱基线校正方法,校正后的光谱荧光背景残留减少,使气体拉曼光谱检测准确度提高了约2.95%,为变压器油中溶解故障气体同时准确检测提出了一种新方法。     

煤矿井下采空区有毒有害气体实时在线监测系统的研究与实现

由于开采技术有限，很多老旧煤矿采空区存在大量有毒有害气体。针对以上问题，对煤矿井下采空区内遗煤赋存的复杂情况实地调研后，分析采空区有毒有害气体对该煤层复采带来的安全隐患。以某老窑为研究对象，在矿井已有光环网络的基础上，设计基于CAN总线的有毒有害气体实时在线监测系统，通过气体传感器对煤矿采空区的有毒有害气体(CO、CH₄、C₂H₄、O₂等)进行实时采集，光纤温度传感器实时监测井下温度；基于MCGS组态的上位机远程监控井下状态，搭建工业网关上传数据到煤矿的光环网，实现系统能够在井上监控室即可实时监测井下状态，并对井下有毒有害气体和煤炭自燃预警的功能。系统采集数据与人工采集数据比对结果表明：二者采集数据变化规律一致，数据误差小于5%。井下为期半年的实际运行证明了该系统能够及时反馈井下有毒有害气体和温度异常，实现提前预警的功效，为井下遗煤复采提供有力保障。     

变压器油中溶解气体在线监测研究

本文分析了多传感器数据融合的数据处理算法,并用于变压器油中溶解气体浓度的在线数据采集和监测中。设计出变压器油中溶解气体在线监测装置的硬件电路及软件设计。结合具体实验测试和验证,结果表明该装置与传统变压器油中溶解气体浓度的色谱分析法(DGA法)相比,提高了数据监测和处理的实时性、可靠性及精确性。     

多种分层纳米氧化锌传感器C2H2检测特性研究

乙炔(C2H2)气体是运行电力变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映变压器的放电故障。气体传感器是在线监测油中溶解气体的核心。提出一种不同形貌结构的分层氧化锌(Zn O)纳米传感器,基于实验室平台研究其对变压器油中溶解气体C2H2的检测特性及气敏机理。结果表明:由于比表面积的提高,花状Zn O纳米传感器比棒状和颗粒状Zn O纳米传感器表现出更高的灵敏度和更快的响应特性,并保持良好的线性度和稳定性。该结果为高性能C2H2Zn O传感器的研究提供了的新思路。     

多种分层纳米ZnO传感器C_2H_2检测特性研究

乙炔(C2H2)气体是运行电力变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映变压器的放电故障。气体传感器是在线监测油中溶解气体的核心。提出一种不同形貌结构的分层氧化锌(Zn O)纳米传感器,基于实验室平台研究其对变压器油中溶解气体C2H2的检测特性及气敏机理。结果表明:由于比表面积的提高,花状Zn O纳米传感器比棒状和颗粒状Zn O纳米传感器表现出更高的灵敏度和更快的响应特性,并保持良好的线性度和稳定性。该结果为高性能C2H2Zn O传感器的研究提供了的新思路。     

MTEC100型光声池在FTIR—PAS中的应用

ＭＴＥＣ－１００型光声池是一新型高灵敏度固体光声池。本文介绍了该光声池的设计特点，使用方法和提高检测灵敏敏度的技术。将该光声池与Ｐｅｒｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ１８００型傅里叶变换红外光谱仪联用，作了高聚合物结构分析，表面深度分析和吸附物研究。     

辽宁省电力科学研究院

BSZ型大型变压器油色谱在线监测装置可和各种充油变压器相联,实时监测变压器油中甲烷、乙炔、乙烯、乙烷、氢、一氧化碳、二氧化碳等气体含量变化,对运行变压器的状况监视和早期故障诊断。主要功能:1.自检系统:对装置各部的故障自检报警。2.具变压器故障诊断系统,可诊断变压器有无故障、故障性质、故障的程度。     

在线式电力变压器故障诊断系统

电力变压器油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度。在线式电力变压器故障诊断系统将各气体组分的浓度转换戍相应的电信号，经数据处理后送入工作站生成色谱图，实现了变压器油中溶解气体组分、含量及产气速率的在线监测，并利用灰色关联理论进行故障诊断，及时发现并判断变压器内部存在的潜伏性故障，克服了传统三比值法故障编码与故障分类不能一一对应的缺点。实验表明，该系统和方法的故障诊断准确率达到95％。     

用于无创血糖检测的光声池设计与研究

基于光声光谱的无创血糖监测方法具有灵敏度高、特异性好等突出优势,其光声池发挥着至关重要的作用,主要表现在如何提供一个优越的光声转换环境和增强光声信号的作用。现主要以RG理论为基础,分别对两种光声池进行设计和研究,给出光声池的设计方法及其结构参数计算过程,并通过具体实验来检验光声池结构参数设计的正确性、实用性和可行性。这两种光声池一种是非共振双腔差分光声池,适用于固体检测;另一种是非共振单腔光声池,适用于固液体样品检测。     

光声光谱气体探测器的新发展

首先回顾了光声光谱仪的历史。接着介绍了光声光谱气体探测器的工作原理,讨论了近十年来出现的新颖的光源、微音器及光声池这三个光声系统中的主要器件,详尽介绍了其优缺点及适用范围。最后探讨了气体光声光谱探测系统的发展趋势。     

气相色谱分析法在判断变压器故障上的运用

油浸变压器大多采用油纸组合绝缘,当变压器内部发生潜伏性故障时,最好的监测手段就是对溶解于变压器油中的气体进行气相色谱分析.现从判断油样中气体成分、分析气体含量超标原因入手,对变压器内部存在的故障及其严重程度、发展趋势进行诊断,并结合实例加以说明.     

变压器油在线监测预处理控制系统研究与应用

变压器油品在使用过程中产生酸性物质及机械油泥等杂质,在进行变压器油中溶解气体在线检测时,容易造成管道堵塞、分离薄膜等材料老化,严重影响油气分离效果。基于此,研究了一种变压器油在线监测预处理控制系统,实现对变压器油中检测样品有效消除,并设计采用至少两个吸附再生装置,持续不间断进行预处理,实现再生效果。现场使用实现检测效果得到了明显提高,为稳定检测提供了有效保障。