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油中溶解气体分析是判断油浸式电力变压器早期潜伏性故障最方便、最有效的方法之一。研究以油中溶解气体分析为基础的电力变压器绝缘在线监测方法对提高电力变压器运行维护水平、保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。目前变压器油中溶解气体在线监测方法主要有气相色谱法、傅立叶红外光谱法、传感器阵列法、光声光谱法等。拉曼光谱气体分析技术是一种基于拉曼效应的分子鉴别分析技术，由于其可以直接分析混合气体的成分，不用对混合气体进行分离，因而特别适合应用于变压器油中溶解气体在线监测。研究拉曼光谱技术在电力变压器油中溶解气体在线监测中的应用，对持续改进电力变压器绝缘监测技术具有重要的意义。论文的主要工作有：①针对变压器油中溶解气体拉曼光谱检测的研究现状，从拉曼散射的基本原理入手，研究了拉曼散射的电磁模型和量子模型，分析了共焦显微拉曼技术的基本特点，比较了几种常见拉曼增强方法的原理和应用情况，确立了以共焦显微拉曼系统和光纤增强法为核心的变压器油中溶解气体拉曼光谱检测的实现方法。分析了密度泛函理论计算的基本原理，基于该方法对变压器油中7种故障特征气体(H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO、CO2)的拉曼光谱特性进行了仿真计算，得到了7种故障特征气体各自的拉曼光谱图，以及对应的拉曼频率和拉曼活性。②基于共焦显微拉曼系统和光纤增强法设计了一套变压器油中溶解气体拉曼光谱检测平台，确立了平台框架及设备选型。依托中科院重庆绿色智能技术研究院的类似平台对7种故障特征气体进行了拉曼光谱检测。利用Savitzky-Golay多项式平滑等信号处理方法对实验得到的原始拉曼数据进行预处理，提高了实验结果的信噪比。实验结果验证了拉曼光谱应用于变压器油中溶解气体分析的可行性。③基于仿真分析和实验结果确定了H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO、CO27种故障特征气体的拉曼特征谱峰，依次为：4157cm-1、2918cm-1、1973cm-1、1344cm-1、2954cm-1、2142cm-1、1388cm-1，并通过仿真分析对特征谱峰的归属进行了认定，实现了7种故障特征气体的拉曼光谱定性分析。利用外标法基于最小二乘原理建立了变压器油中溶解气体拉曼光谱定量分析模型。论文的研究工作为基于拉曼光谱法的变压器油中气体在线监测奠定了基础。