Page 56 - 电力与能源2021年第六期

第 42 卷第 6 期
电力与能源
6 6 4 2021 年 12 月

DOI : 10.11973 / dl y n y 202106013

电力变压器油多组分气体检测及交叉干扰特性研究

方 祺, 瞿殿桂

( 国网上海市电力公司青浦供电公司, 上海 201700 )

摘 要: 在线溶解气体分析是监测电力变压器绝缘油健康状况信息的有效技术, 绝缘油分解的典型碳氢化合
物气体是诊断变压器故障类型和严重程度的关键指标。为了实现非接触和现场测量, 提出了一种基于可调
二极管激光吸收光谱的多气体检测系统, 研究了光源、 长路径气室、 多气体检测拓扑结构的关键技术问题, 还
研制了一种具有抗振优点、 光程可达10.13m 的多通道气室, 为了共享光吸收路径, 还采用光开关对多气体检
测系统进行合并。试验验证了可调二极管激光吸收光谱的多气体检测系统的高灵敏度。在此基础上研究了
多组分气体交叉干扰特性, 为光谱多组分气体检测的修正给出了参考。
关键词: 绝缘油; 电力变压器; 气体探测器; 红外测量; 交叉干扰
作者简介: 方 祺( 1986 —), 男, 工程师, 从事电网企业变压器故障检测工作。
中图分类号: TM421 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2021 ) 06-0664-07
Multicom p onentGasDetectionandCrossInterferenceCharacteristicsof
PowerTransformerOil

FANG Qi , QU Dian g ui
( StateGridQin gp uPowerSu pp l yCom p an y , SMEPC , Shan g hai201700 , China )

Abstract : On-linedissolvedg asanal y sis ( DGA ) isaneffectivetechni q ueformonitorin g thehealthstatusofin-
sulatin goilinp owertransformers.T yp icalh y drocarbong asesdecom p osedb y insulatin goilareke y indicators
fordia g nosin g thet yp eandseverit y oftransformerfaults.Inordertorealizethenon-contactandfieldmeasure-
ment , thisp a p er p ro p osesamulti p leg asdetections y stembasedontunablediodelaserabsor p tions p ectrosco-
py , studiestheke y technical p roblemsoftheli g htsource , lon g - p athg aschamber , andmulti- g asdetectionto-
p olo gy .A multi-channel g aschamberwiththeadvanta g esofvibrationresistanceando p tical p athu p to10.13
m wasdevelo p ed.Inordertosharetheo p ticalabsor p tionp ath , o p ticalswitchwasusedtocombinethemulti-
g astestin gs y stem.Thehi g hsensitivit yofmulti- g asdetections y stem withad j ustablediodelaserabsor p tion
s p ectrumisverifiedb y ex p eriments.Onthisbasis , thecrossinterferencecharacteristicsofmulticom p onent g as
arestudied , whichp rovidesareferenceforthecorrectionofs p ectralmulticom p onent g asdetection.
Ke ywords : insulatin goil , p owertransformer , g asdetector , infraredmeasurement , crossinterference

油浸式电力变压器作为电网中最关键且昂贵 要用于实验室的定量测量和离线常规测 试 [ 5 , 9 ] ,
的设备, 通常被公认为是电力系统的“ 核心”。变 该方法可检测多种气体组分, 但需消耗载气和定
压器油作为变压器正常运行的重要介质, 在绝缘、 期更换色谱柱, 无法满足变压器运行状态在线监
冷却、 灭弧等方面起着重要作用 [ 1-3 ] 。变压器运行 测的要求。在线气体探测器主要有物理 / 化学技
周期内任何时期的意 外故障都会导致严重的后 术和光学方法两类。一般来说, 物理 / 化学气体探
果。为了决定何时、 以何种方式维护电力设备, 基 测器包括导热探测器、 火焰电离探测器、 半导体探
于状态监测的维护策略已被普遍认可 [ 4-5 ] 。其中, 测器、 电化学探测器、 催化燃烧探测器、 钯栅极场
变压器油中溶解气体分析技术已成为变压器故障 效应晶体管探测器、 阵列气体传感器等 [ 10 ] 。这些
诊断最有效的方法 [ 6-8 ] 。 探测器的制造工艺相对成熟, 大批量生产成本较
低。由于物理 / 化学探测器的长期稳定性相对较
国内外学者相继提出了各种检测变压器油中
溶解气体的技术并予以实施。气相色谱分析法主 差, 定期更换和校准将增加操作和维护的工作量。