【摘要】：電力系統(tǒng)是當(dāng)今世界實現(xiàn)能源生產(chǎn)與能源輸送最為重要的角色,電力的可靠供應(yīng)關(guān)系著人類生活與生產(chǎn)的方方面面。及時快速地發(fā)現(xiàn)變壓器等電力網(wǎng)中非常關(guān)鍵的設(shè)備出現(xiàn)的故障問題,對于提高電力系統(tǒng)的供電可靠性具有重要意義。對充油電力設(shè)備的故障檢測,普遍采用的是分析油中溶解氣體這一方法。傳統(tǒng)的在線氣相色譜分析法存在組件復(fù)雜、運行成本高和安全性差等缺點,而采用光聲光譜技術(shù)的在線監(jiān)測擁有檢測靈敏度高、維護(hù)方便、檢測時間短等諸多優(yōu)點,因此成為了這一領(lǐng)域的研究方向。本文闡述了變壓器內(nèi)絕緣油的產(chǎn)氣機理,并對比分析了現(xiàn)行的多種故障氣體檢測技術(shù),突出了光聲光譜檢測分析法的優(yōu)點。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了帶有恒溫裝置的油氣分離模塊和基于DFB半導(dǎo)體激光器的光聲光譜氣體組含量測量模塊。本文針對110kV崗頭變電站的實際情況,研究了一套采用光聲光譜技術(shù)的故障檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)能同時監(jiān)測7種故障氣體(H2,CH4,C2H4,C2H6,C2H2,CO,CO2)和微水的含量,檢測的7種故障特征氣體的含量相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均低于5%,均在誤差允許范圍之內(nèi),基本滿足要求。研究結(jié)果證明了該自主研發(fā)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,但設(shè)備的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性仍有待提高改善。此系統(tǒng)操作方便、測量準(zhǔn)確、維護(hù)簡便、成本相對較低,預(yù)期在國內(nèi)將有著良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM407;TP212
【圖文】：

圖 3-1 能級圖與相關(guān)躍遷（a）諧振子，（b）非諧振子例如，O-H 基團(tuán)的諧振波數(shù)、非諧性常數(shù)分別為ev=3735.2 cm-1， x =2.2xex v=82.17 cm-1，其基頻為：V -2X=3570.9(cm-1)，對比諧振子而言，其基倍頻波數(shù)為：2V-6X =6977.4 (cm-1)，這充分說明其第一倍頻位于近紅外區(qū)�；瘜W(xué)鍵振動的非諧性決定著倍頻吸收的強度、頻率。如果鍵的非諧性常數(shù) xe的倍頻強度也會非常低。由于氫團(tuán)的伸縮躍遷非諧性常數(shù)非常高，所以其光外區(qū)的主要光譜。若非諧性非常小的羥基伸縮振動，其相應(yīng)的高倍頻強度也鍵伸縮振動非諧性常數(shù)（xe），如表 3-2 所示。表 3-2 幾種化學(xué)鍵伸縮振動非諧性常數(shù)化學(xué)鍵 非諧性常數(shù) 化學(xué)鍵 非諧性常數(shù)C-H 伸縮） 1.9×10-2v（C-Cl 伸縮） 6.0×10-3C-O 伸縮） 1.5×10-2v（C-O 伸縮） 6.5×10-3-3-2

圖 3-2 氣體光聲光譜檢測系統(tǒng)的產(chǎn)生：的待測氣體分子吸收頻率 v 為的光子后躍遷到激發(fā)態(tài) E1，這v的能量差。經(jīng)無輻射躍遷后，受激分子返回至基態(tài)同時產(chǎn)生級系統(tǒng)模型可知，可同時考慮如下兩個能態(tài)：其一是基態(tài)；體分子數(shù)密度，則其對應(yīng)的分子密度分別可表示為 N-N’和 N’的速率方程：1'( ') '( )dNN N R N Rdt 用于表示入射光激發(fā)速率， 指的是馳豫時間（總激發(fā)態(tài)分如下兩個時間段倒數(shù)之和：其一是無輻射躍n ，其二是輻射可用式（3-6）表示[13]：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 武智瑛;多組分氣體光聲光譜的獨立成分分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

2 王建偉;近紅外激光光聲光譜多組分氣體檢測技術(shù)及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 崔鴻飛;變壓器油溶解氣分離及光聲檢測技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2014年

2 翟亮;基于近紅外激光光聲光譜分析的變壓器DGA技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2013年

3 李粲;變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2008年

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5 曹鐵澤;變壓器油中溶解氣體色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2004年

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本文編號：2719208