基于频率锁定吸收光谱技术的变压器故障特征气体检测研究

摘要：

高准确度、高灵敏度检测故障特征气体是基于油中溶解气体分析的变压器早期潜伏性故障诊断的关键.该文开展了基于频率锁定吸收光谱技术的变压器故障特征气体检测研究.基于电四极跃迁理论,论证了H2等同核双原子分子同样存在吸收效应;为提高H2最小浓度的检测极限,搭建了频率锁定腔增强吸收光谱气体检测平台,首次实现了基于吸收光谱技术的变压器故障特征气体H2的定性与定量检测分析,检测准确度与重复性分别达到约93.82％及94.35％.腔内气体压强为101kPa时,H2最小检测浓度的实验值约为7.5μL/L,与计算值的相对偏差仅为3.8％.此外,基于激光器阵列技术,实现了其他6种变压器故障特征混合气体CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4与C2H6的吸收光谱检测,其检测准确度与最小检测浓度同样满足变压器油中溶解气体分析的需求.该研究为研制基于频率锁定吸收光谱技术的变压器故障特征气体现场检测系统提供了理论依据和技术支撑.

关键词：油中溶解气体分析、H2吸收谱线、电四极跃迁、频率锁定增强腔、激光器阵列

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分类号：TM815(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金项目61605020;重庆市基础科学与前沿技术研究专项cstc2016jcyjA0427;中国及重庆市博士后科学基金项目2016M600722,2017T100675,Xm201602.Project supported by National Natural Science Foundation of China61605020;Chongqing Research Program of Basic Research and Frontier Technologycstc2016jcyjA0427;the China and Chongqing Postdoctoral Science Foundatio2016M600722,2017T100675,Xm201602

在线出版日期：2017-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：5504-5510