變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測的光聲光譜法研究.pdf

1、電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性越來越受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，電氣設(shè)備故障，尤其是大型電力變壓器故障，一直是影響整個(gè)電網(wǎng)正常工作的重要因素，而變壓器故障較為全面的早期預(yù)防與診斷主要是依靠對(duì)變壓器油中溶解氣體的成分與含量進(jìn)行分析。目前針對(duì)此類氣體的在線監(jiān)測技術(shù)有很多種，然而較為新穎的光聲光譜技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)方式具有靈敏度高、選擇性好及檢測范圍廣等特點(diǎn)，在變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用具有巨大潛力，因此，對(duì)基于光聲光譜法的氣體監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行研究是十分

2、有意義的。
　　論文從氣體紅外吸收理論與光聲光譜原理出發(fā)，實(shí)現(xiàn)了氣體監(jiān)測系統(tǒng)的搭建，并對(duì)光聲光譜氣體監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)地分析與研究。論文主要工作內(nèi)容包括：
　　(1)闡述了紅外吸收光譜理論及光聲效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理，給出了光聲池內(nèi)的聲場分布表達(dá)式，推導(dǎo)出了光聲電壓信號(hào)、氣體濃度及光功率之間的正比例關(guān)系，并分析了采用光聲光譜技術(shù)檢測氣體濃度的基本原理與方法。
　　(2)根據(jù)氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)的組成部件進(jìn)行了分

3、析和選擇，搭建了監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并對(duì)系統(tǒng)的噪聲源及其控制措施進(jìn)行了探討。
　　(3)對(duì)光聲池中的光聲信號(hào)分布進(jìn)行了建模，得出了光聲池各參數(shù)的理論公式，并對(duì)其進(jìn)行仿真計(jì)算得出了光聲池各參數(shù)與光聲池各尺寸的關(guān)系。同時(shí)確定了光聲池的基本尺寸，使用COMSOL Multiphysics5.0對(duì)光聲信號(hào)的分布和共振特性進(jìn)行了模擬，并對(duì)光聲池進(jìn)行了設(shè)計(jì)與制作。
　　(4)實(shí)驗(yàn)分析了C2H4的紅外吸收特性與CO2激光譜線的關(guān)系，研究了