变压器油中溶解气体光声光谱检测一维光声池信号传输模型研究与设计

根据光声信号激励基本原理与传输线理论,应用声电类比方法,提出了基于声学传播模型的一维纵向谐振腔传输线模型。根据实际设计需求,改进并提出一维纵向光声池整体模型。应用所建传输线模型对一维纵向光声池谐振频率、品质因数、池常数等指标与光声池结构参数关系进行模拟分析与讨论。结果表明,光声信号强度与一维谐振腔长度及光源调制频率具有相关性,且随谐振腔长度增加,光声池谐振频率具有减小的趋势;存在最优光声腔截面半径使与一定谐振腔长度对应的品质因数取得最大值。模拟结果对一维纵向光声池结构设计具有较高指导意义。     

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。     

基于物理的IGCT电路模型参数提取方法

随着集成门极换流晶闸管(IGCT)在大功率电力电子装置的大范围推广,相应的高精度仿真研究必不可少,IGCT模型特别是具有较高精度的基于物理的IGCT电路仿真模型将发挥更加重要的作用。本文充分考虑了IGCT结构特点及其运行特性对参数提取的影响,结合理论分析、实验提取、实物测量及经验估算,在已有参数提取方法的基础上,提出了一种适用于基于改进型傅里叶级数法的IGCT电路模型的参数提取方法。搭建了具备感性负载的箝位电路测试平台,用于参数提取及提取方法验证,将采用本文方法提取的模型参数用于上述IGCT电路模型,进行电路仿真分析,所得IGCT模型仿真结果与实验结果高度拟合,验证了本文参数提取方法的正确性。     

基于TR插值算法的光声断层图像重建方法

光声成像是一种新型无损生物医学成像方式,结合了光学成像和超声成像的特点,具有广阔的应用前景.针对重建过程中存在的原始光声信号信噪比差、重建图像对比度低等问题,通过建立光声数据采集模型,从采样角度和数据点方面对时间反转算法(time reversal,TR)进行研究,将插值算法与其相结合,达到提高成像质量和消除伪影的目的...     

基于光声光谱法的变压器在线监测技术研究

针对现有电力变压器油中的溶解气体浓度低和复杂的外部干扰信号等问题,监测系统在小信号测量和提取方面存在很大的困难。文中基于光声光谱法原理,提出一种对变压器油中气体进行在线监测的技术方案。通过实验,分析和比较了不同电压、不同时间的变压器油中溶解气体数据,确定故障类型。实验结果表明,光声光谱法可以快速检测出变压器油中溶解的故障气体。该研究为我国电力变压器在线监测技术的发展提供参考和借鉴。     

光声光谱技术在变压器油气分析中的应用

针对传统的变压器油中故障气体气相色谱分析存在较多缺点的问题,英国凯尔曼有限公司利用光声光谱技 术原理开发了一系列用于检测变压器油中故障气体的产品,该技术利用不同波长的红外线激发不同的气体分子,在 密闭容器中产生强度对应于气体体积分数的压力波。光声光谱技术与传统气体色谱的技术特点对比和实测的数据 分析表明,光声光谱技术气体监测设备性能优于传统的气相色谱仪且精度完全符合要求。     

基于光声光谱技术的SF_6泄露检测技术

SF6气体作为一种优良的绝缘介质,广泛应用于高压电力设备中。然而,作为一种主要的温室效应气体,其泄露将给环境和维修人员构成不良影响。能够及时灵敏地检测到SF6气体的泄露情况成为电力系统的一个广泛需求。光声光谱技术作为近年来兴起的一项新型的微量气体检测技术,具有灵敏度好,选择性好,动态检测范围大等优点。笔者基于光声光谱技术的基本原理,利用SF6在10.6微米波长处的红外吸收峰值,构建出一套SF6泄露检测系统。同时通过实验室模拟配比不同浓度SF6和空气的混合气体,对系统性能进行验证,发现该系统最低可检测到0.01 ppm的SF6,而且具有较好的线性度和稳定性。     

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。     

运行条件对复合绝缘子红外光谱的影响研究

长期挂网运行的复合绝缘子往往不可避免地发生老化,造成绝缘子绝缘性能的下降。为研究复合绝缘子在不同运行条件下的老化状态,文中采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析运行于不同环境、不同电压等级具有不同运行年限的多支复合绝缘子,并对复合绝缘子伞裙典型官能团的变化情况进行研究。研究结果表明:重污区绝缘子表面积污程度相对较重,造成复合绝缘子伞裙表面Si-O-Si链和Si-CH_3链含量相对较低,其老化程度更严重。同时,通过数理统计的方法研究运行于不同电压等级的绝缘子Si-CH_3与Si-O-Si的对应吸收峰面积,结果表明,不同电压等级的复合绝缘子红外光谱吸收峰面积具有分散性,220kV绝缘子红外光谱基团的吸收峰面积明显小110kV的绝缘子,但整体上峰面积呈现随运行年限增大而变小的趋势。     

基于超高频法GIS局部放电监测技术的研究

对于GIS局部放电的测量,超高频法是一种较为有效的方法。将频谱仪设置为零扫描模式,采用高频窄带的方法,通过安装在GIS内的超高频传感器获得的局放信号可以通过相位解析的方法表征其局放的点波波形。笔者给出了GIS中几种不同绝缘缺陷的点波波形及其指纹图。通过点波波形及指纹图,可以识别GIS中不同的绝缘缺陷类型。     

基于差分技术的双向工频通信信号提取

双向工频电力通信的基本原理是利用工频电压基波波形过零信息实现信号的调制和解调。针对双向工频电力通信信号的特点,分析了其独特的信号编码方式,利用信号编码的正交特性,实现了输入信号的多路传输,提高了通信效率;提出了基于差分技术的工频通信信号的提取,该方法可有效消除谐波对TW ACS信号的影响,并增加信号强度。理论分析和仿真结果证明了该方法的可行性。     

信号注入法在中压电缆绝缘在线监测中的应用

为了提高电力系统运行的可靠性,实现电缆绝缘的在线监测以替代传统的停电定期检修是其发展的必然趋势.己有的在线监测方法都有一定的局限性,因此在已有研究的基础上提出结合信号注入法和介质损耗法的低频介损在线监测方法,并分别通过仿真和实验对其原理和效果进行了研究.仿真部分包括热老化和水树老化2种老化方式电缆绝缘的监测,以及考虑噪...     

基于EMD超声缺陷信号故障特征提取方法

超声缺陷信号是一种非线性、不平稳信号,且由于材料结构的复杂性,超声回波信号往往存在很多干扰噪声。目前在超声缺陷信号的自动提取和识别方面一直未有较大突破。针对常用时频域分析方法的不足,引入了一种对超声缺陷信号自适应的时频域分析方法——EMD(经验模态分解法)。通过对检测到的超声缺陷信号进行EMD分解,得到一系列的本征模函数(imf),突出了信号的局部细节特征。提取出的时频域故障特征,作为BP神经网络输入,分类效果明显,为超声缺陷故障模式识别分类提供了比较准确的依据。     

改进的EMD方法在局部放电信号提取中的应用

电力设备内部早期故障产生的局部放电信号很微弱,往往处于强大噪声的包围之中。为了从复杂环境中准确提取局部放电信号,提出应用改进的EMD方法进行局部放电特征信号的提取。首先,对放电信号进行EMD分解;其次,应用能量门限法对EMD分解得到的IMF进行筛选;再次,应用敏感固有模态函数选择法找出敏感IMF,并与局部放电特征信号进行对比。最后,应用结果表明了此方法的可行性与准确性。     

高压系统谐波测量信号提取方法分析

介绍电磁式电压互感器、CVT、串联分压器、TA末屏分压、光学电压互感器等提取谐波测量信号方法的原理,分析各种方法的特点及适用范围,提出不同工况下谐波测量信号提取的最优方案。     

基于非接触感应技术的电网过电压在线监测方法

提出了一种新型的非接触式电网过电压在线监测技术,其主要方法是利用非接触式电压传感器取代传统的电容分压器,在电力传输线下方设置导线感应出电压信号,再通过电压转换矩阵推算出系统电压值后,利用电磁暂态计算软件（alternative transients program,ATP）分别建立单相与三相模型进行仿真计算,每种模型又进行稳态与暂态两个过程。仿真结果表明,非接触式电压传感器可对系统电压实现精确测量,可以捕捉高频信号,测量精度较高,工作状态稳定,能满足线路内过电压的监测要求。     

用振动信号分析法监测电力变压器状况时传感器安装位置研究

电力变压器油箱表面的振动与变压器绕组及铁心的压紧状况、位移及变形状态密切相关。因此,振动信号分析法是监测电力变压器绕组和铁芯状况的有效方法之一。文章利用组建起的变压器振动测量系统,对现场正在运行中的电力变压器油箱表面的振动信号进行了测量,研究了对于某一固定位置来说,当传感器的安装位置有所改变时,所测得的振动信号的变化情况,结果表明,传感器位置变动在5cm的范围内时,测得的振动信号变化不明显,不会对变压器绕组或铁芯状况的判断造成影响;而传感器位置变动在10cm时,振动信号在某些频率上幅值变化很大,可能引起误判。据此,文章提出了应对传感器安装位置进行标记,在进行下次测量时,传感器安装位置最好在标记点处或偏离不超过5cm。本文的研究成果对于振动信号分析法的实际应用是具有一定的指导意义的。     

基于时频分析的信号特征提取方法研究

对使用了相位连续的频移键控编码方式(FSK)的信号传输系统中的几种传输信号现代检测方法进行了探讨,并对其所对应的信号特征的提取方法进行了数学描述;提出了应用各种通信信号特征提取方法的特征函数,为了可靠地应用各种特征函数,指出了其检测方法的使用方法;最后,对各种信号特征的提取方法进行了比较,得出了相应的结论。     

一种基于炉膛压力分析的燃烧特征信号提取方法

考虑到燃烧系统的耦合特性,采用机理分析方法,建立了炉膛压力的动态模型,通过仿真实验验证了模型的有效性和准确性.此模型可解除耦合,消除通风平衡影响,得到炉膛压力与燃烧的唯一对应关系.同时利用此方法可得到锅炉燃烧的特征信号,为研究燃烧优化提供了理论和实践基础.