光声光谱技术在变压器监测中的应用.ppt

1、Photo-Acoustic Spectroscopy光声光谱学Applications for Dissolved Gas Analysis在油中溶解气体分析中的应用,什么是变压器油中溶解气体分析技术,它是通过定性、定量分析变压器油中溶解气体组分和含量以查明产气的原因，分析和诊断运行中变压器内部是否正常，及时发现变压器内部存在的潜伏性故障。 它是涉及变压器放电和热性问题的综合性检测项目，监控范围广，易于在线实现。我国1997年实施的DL/T596-1996电力设备预防性试验规程中，已将它列为首位油浸式电力变压器试验项目。,变压器油中溶解气体有哪些？,它是指变压器内以分子状态溶解在油中的气体。

2、 主要有H2、CO、CO2、O2、H2O CH4（甲烷）、C2H6（乙烷） C2H4（乙烯）、C2H2（乙炔）,为何使用油中溶解气体分析技术,该技术能够用于诊断充油电气设备内部的潜性故障，原因在于： 设备有故障时，故障的异常能量会引起设备绝缘材料的裂解，产生特定种类及含量的低分子气体。 因为产生的低分子气体会全部或部分溶解、分布在绝缘油中。 低分子气体的种类、含量的大小反映了故障的类型和严重程度,变压器故障的分类,变压器等充油电气设备内部的故障一般可分为三大类： 1 过热故障 低温过热故障温度在150-300 中温过热故障温度在300-700 高温过热故障温度大于700 放电故障 高能量放电（

3、又称电弧放电）特征气体为乙炔和氢气 低能量放电（又称火花放电）特征气体为乙炔和氢气 局部放电 特征气体为氢气 3 受潮,Photo-Acoustic Spectroscopy:光声光谱学:,Principle discovered in 1880s by Alexander Graham Bell 原理于1880年由Alexander Graham Bell发现,Photo-Acoustic Spectroscopy:光声光谱学:,Principle discovered in 1880s by Alexander Graham Bell 原理于1880年由Alexander Graham B

4、ell发现 Infra Red radiation absorbed by gas 红外辐射会被气体吸收,Photo-Acoustic Spectroscopy:光声光谱学:,Principle discovered in 1880s by Alexander Graham Bell 原理于1880年由Alexander Graham Bell发现 Infra Red radiation absorbed by gas 红外辐射会被气体吸收 Each gas has characteristic IR absorption spectrum 每种气体都有其特有的吸收光谱,DGA Target

5、Gas IR absorption spectra DGA 特征气体吸收光谱,Photo-Acoustic Spectroscopy:光声光谱学:,Principle discovered in 1880s by Alexander Graham Bell 原理于1880年由Alexander Graham Bell发现 Infra Red radiation absorbed by gas 红外辐射会被气体吸收 Each gas has characteristic IR absorption spectrum 每种气体都有其特有的吸收光谱 Level of absorption is pr

6、oportional to gas concentration 吸收量与气体浓度成比例,Photo-Acoustic Spectroscopy:光声光谱学:,Principle discovered in 1880s by Alexander Graham Bell 原理于1880年由Alexander Graham Bell发现 Infra Red radiation absorbed by gas 红外辐射会被气体吸收 Each gas has characteristic IR absorption spectrum 每种气体都有其特有的吸收光谱 Level of absorption

7、is proportional to gas concentration 吸收量与气体浓度成比例 Principle of superposition applies 适用叠加原理,Photo-Acoustic Spectroscopy:光声光谱学:,Absorbed IR radiation causes rise in temperature, hence rise in pressure 吸收红外辐射导致温度上升，因此压力也随之上升,Photo-Acoustic Spectroscopy:,Absorbed IR radiation causes rise in temperature,

8、 hence rise in pressure 吸收红外辐射导致温度上升，因此压力也随之上升 If the radiation is pulsed at an audible rate the resultant pressure wave can be detected by sensitive microphones. 如果光辐射由一可听见的频率脉冲调制，则合成的压力波能够由极敏锐的微音器探测到,Photo-Acoustic Spectroscopy:光声光谱学:,Absorbed IR radiation causes rise in temperature, hence rise in

9、 pressure 吸收红外辐射导致温度上升，因此压力也随之上升 If the radiation is pulsed at an audible rate the resultant pressure wave can be detected by sensitive microphones. 如果光辐射由一可听见的频率脉冲调制，则合成的压力波能够由极敏锐的微音器探测到 Technique capable of measuring accurate concentrations in a complex cocktail of compounds 此技术能够准确的测量出鸡尾酒中混合物的浓度,

10、Dissolved Gas AnalysisWhy photoacoustic spectroscopy?为何在油中溶解气体分析中使用光声光谱法?,PAS cell designed for rugged environment PAS 单元为恶劣环境而特别设计 No consumables 无需耗材(如载气、标气和色谱柱等) Minimal maintenance requirements 维护工作量极小 Durability of PAS cell PAS单元经久耐用 Ease of operation & interpretation 易于操作及使用 Cross contamination issues 避免气体交叉污染 Repeatability 重复性好,Dissolved Gas AnalysisWhy photoacoustic spectroscopy?为何在油中溶解气体分析中使用光声光谱法?,国内比对试