基于近红外TDLAS变压器油中溶解气体在线检测装置

来源 :光谱学与光谱分析 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feifeijoy
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变压器绝缘油以链烷烃(Cn H2n+2)为主要化学成分,在变压器长期运行过程中因电弧、放电、过热、受潮等原因导致化学键逐步发生断裂,产生与故障有关的故障判别气体(CH4,C2 H2,C2 H4,C2 H6,CO和CO2),因此变压器绝缘油中会溶解多组分气体,故需要一种多组分气体的在线检测装置,以保证变压器的正常运行.针对电力行业装配需求,研制基于可调谐激光吸收光谱法(TDLAS)多组分气体的在线检测装置.针对6种故障特征气体的近红外吸收波段,分别选取1580,1654,1626和1530 nm四个近红外激光器,使用分时扫描的时分多路技术,实现对多组分气体的分时快速顺序检测并采用波长调制技术,消除背景气体的交叉干扰.主要检测气体为绝缘油化学键断裂所产生的烃类化合物(C H4,C2 H2,C2 H4和C2 H6)和碳氧化合物(CO和CO2).在线检测,与变压器油气象色谱测量方法进行对比实验,并对其进行工况稳定性测试.实验结果表明:乙炔浓度测量范围为0.5~1000μL·L-1,范围小于5μL·L-1时最大测量误差小于0.8,5~1000μL·L-1时最大误差在6μL·L-1以下;甲烷、乙烷、乙烯的浓度测量范围为0.5~1000μL·L-1,最大测量误差小于6μL·L-1;碳氧化合物(CO和CO2)测量范围分别为25~5000,25~15000μL·L-1,最大测量误差分别在2与20μL·L-1以下.所设计的近红外TDLAS多组分气体检测装置能够用于变压器油中溶解气体的在线检测,测量的气体浓度满足在线检测要求,能够稳定运行且适应恶劣工况条件,为检测变压器油中溶解气体在线测量提供了有效的实践经验.
其他文献
为了找到一种能够对牛乳中的两种主要过敏原(αs1和κ-酪蛋白)含量快速检测的方法,以河南、湖北、宁夏和内蒙古四省区的211份中国荷斯坦牛牛乳样本为研究对象,建立了基于傅里叶变换中红外光谱技术的牛乳中αs1和κ-酪蛋白含量的无损快速检测模型.首先对牛乳的原始光谱进行预分析,发现水对牛乳的光谱吸收具有很强的干扰,对水的两个主要吸收区域1597~1712和3024~3680 cm-1进行分析,发现水的吸收区域1597~1712 cm-1和蛋白的部分吸收区域1558~1705 cm-1(酰胺Ⅰ)基本重合,通过对比