基于氦等离子体离子化的变压器油中气体检测方法

针对现有油中气体在线监测装置因测量精度低、检测数据重复性差等劣势而难以满足现场可靠跟踪分析变压器油中气体变化的问题,提出了一种基于氦等离子体离子化的变压器油中气体检测方法,实现了变压器的在线监测。该技术采用双极放电电子捕获气体检测原理,基于此研制了一种新型油中气体在线监测装置。将该监测装置安装在现场变压器上并运行,对油中H_2、CO、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO_2等气体进行监测和分析。现场数据表明,该装置运行稳定,在线监测数据与离线检测数据基本相符,且测量精度、重复性满足工程应用的要求。     

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。     

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。     

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。     

掺杂硫化钼对油中特征气体C_2H_2的吸附性能

乙炔(C_2H_2)是油浸式变压器故障的重要故障特征气体,其组分浓度和产气速率可有效反映电力变压器油纸绝缘性能。为实现油中C_2H_2特征气体的快速、准确、有效检测,提出一种基于金属掺杂硫化钼(MoS_2)基半导体气体传感器的油中C_2H_2特征气体检测方法。基于第一性原理计算了本征及贵金属(Au和Ag)掺杂MoS_2材料对油中特征气体C_2H_2的吸附特性。计算并比较了吸附能、电荷转移量、电子态密度等吸附特性,结果表明掺杂MoS_2对C_2H_2的吸附为化学吸附,而本征MoS_2则显示出物理吸附特性,强度为Au掺杂MoS_2Ag掺杂MoS_2本征MoS_2。理论计算所得吸附特性结果,有利于完善MoS_2材料的气敏机理,为基于MoS_2传感器的油中故障特征气体检测奠定了基础。     

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SOFC的变压器油中溶解气体分析在线监测仪

介绍了固体氧化物燃料电池（SOFC）的工作原理,从四大守恒定律出发,建立了管式SOFC的数学模型,以H2 ,CO,CH4 ,C2 H2 ,C2 H4 ,C2 H6 这6种可燃气体为研究对象,给出了可燃气体的含量与SOFC输出电压峰面积的函数曲线图。结果表明函数曲线是单调的,在一定范围内呈现出近似于线性的特征。将SOFC结合现代色谱技术,成功研制出变压器油中溶解气体分析（DGA）在线监测仪。现场投运结果表明该技术可以满足电力变压器DGA在线监测与故障诊断的要求,具有线性度好、灵敏度高、方便、清洁和自动化程度高等优点。     

变压器油中溶解气体实时在线监测系统的研制

设计了一种新型的变压器油中溶解气体实时在线监测系统.系统由三部分组成:油气分离、多组分气体检测和控制系统.在油气分离部分,通过采用特富龙膜和优化的油气回路设计,实现了1 h/次的脱气周期;将固体氧化物高温燃料电池(SOFC)引进到微量气体检测,取得的气体体积分数为0.1μL/L,通过与色谱双柱连用实现了多组分气体的单通...     

模拟变压器内部放电及局部过热对油中气体含量的影响

根据变压器油中溶解气体分析技术,设计了针-板电极模型,将其置于纯油和油纸绝缘中在不同电压等级下进行放电老化实验,并通过加热器件模拟变压器内部局部过热现象对绝缘油进行加热老化。研究油中气体含量的变化趋势和放电、局部过热老化对绝缘油的影响。结果表明:放电强度较低时,老化后油中气体的含量基本不变;放电强烈时,油中气体含量出现了增加,其中H_2和C_2H_2含量增加明显。模拟变压器绕组局部过热实验中,当温度达到120℃以上时,除H_2、C_2H_2和C_2H_4外,油中各种气体含量增长明显。     

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。     

一种在线分析变压器故障特征气体的智能传感器

在线监测变压器油中溶解气体可有效地分析变压器绝缘状况,在线监测用气体传感器是实施该技术的关键。针对半导体气体传感器的交叉敏感特性,提出了将气体传感器阵列与人工神经网络技术相结合,利用6个半导体气体传感器组成传感器阵列,采用BP神经网络进行模式识别。大量的试验证明,所提出的智能传感器可有效地提高H2,CO,CH4,C2H4,C2H2,C2H66种气体的分辨率和检测灵敏度。     

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.     

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。     

光声光谱技术与气相色谱技术在变压器在线监测中的分析比较

光声光谱技术进行变压器油中溶解气体分析是近些年开发的一种新技术.本文结合国内某AP1000核电项目中主变压器、高压厂用变压器及辅助变压器在线监测装置选型情况,介绍了光声光谱技术及传统的气相色谱技术在变压器油中故障气体分析（DGA）的基本原理和产品结构,对最小检知浓度等技术指标进行了对比.最后总结了两种不同技术原理的油中故障气体在线监测设备之间的差异.旨在能为大型变压器在线监测设备选型提供技术参考.     

变压器油中溶解气体在线监测系统的研究

气相色谱分析在检测变压器各类故障方面发挥了很重要的作用,但离线检测存在很多缺点,针对离线检测方法操作的繁琐性,介绍了一种基于气敏传感器的在线监测系统,论述了用监测两种气体来实现对变压器油中溶解气体在线监测的原因和方法,对气体传感器和气体在线监测的硬件设计和通信软件设计等进行了具体的分析和探讨。     

一种新型的变压器油色谱分离柱

介绍了一种新型的复合油色谱分离柱，其特点是用单根柱可在14分钟内分离溶解在变压器油中的H2、CO、CH4、C2H2、C2H6等6种气体，而且色谱柱的固定相受温度影响很小，可在常温下使用，适用于变压器在线监测。     

变压器溶解气体在线监测装置的应用及思考

变压器油中溶解气体气相色谱分析(DGA)在有效检测变压器各类故障方面发挥了毋容置疑的作用。同时各种新型溶解气体在线监测技术的开发、应用也日渐成为确保变压器状态检修工作有效开展的一个重要前提,笔者简要介绍了某发电厂目前变压器溶解气体在线监测装置的应用状况。     

燃料电池型油中气体在线监测技术的新进展

介绍了燃料电池型油中气体在线监测系统的特点,工作原理以及现场实际使用效果及变压器油中气体在线监测的最新进展.     

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。