基于近红外激光光声光谱分析的变压器DGA技术研究

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1、硕士学位论文基于近红外激光光声光谱分析的变压器DGA技术研究StudyonTransformerDissolvedGas-·in·-oilAnalysisTechnologyBasedonNear·-infraredPhotoacousticSDectroscopV■-v学号：2地幽大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他

2、用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：、碲荔I大连理工大学硕士学位论文摘要为保障电网安全、可靠和经济地运行，需要对大型浸油变压器的健康状况进行连续的在线监测。变压器油中溶解气分析(DGA)是诊断变压器潜伏性故障最为有效的方法。本文通过集成近红外宽带可调谐光纤激光器、共振式光声池，结合波长扫描和频率调制技术构成的多组分气体光声监测系统，实现了对C2H2、H20、CO和C02等变压器故障特征气体的同时测量，检测极限灵敏度分别达到4ppb、19ppm、39ppm和

3、34ppm。在把多组分气体光声监测系统应用于变压器DGA技术的过程中，本文在油气分离方法上进行了尝试。首先采用了机械性能和渗透效果俱佳的陶瓷膜管进行油气分离，接着在传统顶空法的基础上进行了改进，并通过实验比较了两种方法的脱气效果。结果表明相对于传统的有机薄膜法，新型顶空法和陶瓷膜透气法均有明显的优势，平衡时间接近3小时和4小时。基于近红外光声检测系统，建立了变压器DGA检测平台，包括了模拟变压器高压放电装置、油气分离装置、油循环、气循环和相关控制系统等。整套系统可以通过模拟变压器高压放电来产生C2H2等气体，对不同放电量下的乙炔产率做了定量的测量。为了验证该实验平台的可行性，

4、最后通过向油中通己知标准气来模拟变压器故障产气。实验结果表明，该光声检测系统和模拟实验平台可用于变压器DGA多气体在线监测研究，展现出了光声光谱技术应用于变压器DGA监测的优势与前景，实现真正意义的连续、实时在线高灵敏度测量。关键词：变压器DGA检测；光声光谱技术；油气分离技术；多组分气体测量国家自然科学基金资助项目(项目编号：51277021)．I．大连理工大学硕士学位论文StudyonTransformerDissolvedGas··in—-oilAnalysisTechnologyBasedonNear-infraredPhotoacousticSpectroscopy

5、AbstractAcontinuousonlinesystem1Snecessarytomonitorthehealthstatusofoilimmersiontransformersinordertoensurethepowerequipmentoperatesreliably．Dissolvedgas．in．oilanalysis(DGA)fortransformersisthemosteffectivewaytopreventmalfunctionanddiagnosefaultsoftransformers．Themulti-gasphotoacousticspect

6、roscopysystem，whichcombinedwithwavelengthscanningandfrequencymodulationtechnique，consistsofnear-infraredtunablefiberlaserandresonantphotoacousticcell．Thissystemhasachievedtomeasurefourtransformerfaultcharacteristicgases(C2H2，H20，COandc02)atthesametime，andthelimitofdetectionsensitivityCanrea

7、ch4ppb，19ppm，39ppmand34ppmrespectively．Twomethodsofgasseparationareappliedtotheprocessofmulti-gasphotoacousticspectroscopysystemusedinthetransformerDGAtechnology．Aceramicmembranetube,whosemechanicalpropertiesandpenetrationeffectarebothexcellent，iSusedasa