基于可调谐激光吸收光谱测量系统的变压器故障诊断研究
发布时间：2021-02-25 16:14
我国电力系统的电压等级不断升高,现已建成多个1000kV的高压交流工程,对应使用的变压器等级升高,容量加大,其故障会降低电力系统的运行稳定性,所以亟待提高变压器故障判别的正确性。本文针对变压器绝缘油中溶解气体的浓度测量与故障判别问题进行研究,在可调谐半导体激光吸收光谱测量系统的基础上,利用模糊C-聚类神经网络搭建故障判别系统,旨在提升变压器故障判别的正确性。对电力变压器传统故障判别法和可调谐半导体激光吸收光谱测量系统采用的朗伯-比尔定律与波长调制技术进行研究,实现对变压器多种溶解气体的浓度测量,并利用气体浓度数据进行变压器故障诊断;设计了变压器油中溶解气体检测系统方案,包括整体结构、电路结构、发射与接收单元和长光程吸收池,进行测量系统器件的选择,其中包括激光器等,利用免基线校准波长调制光谱法抑制基线漂移,并对特征气体C2H4、CH4、C2H2和C2H6进行测量实验,H2则通过用氢传感器进行测量。实验结果证明可以实...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
4和6倍频信号幅值图
待测气体的存放和激光的测量转换，按池和电路系统，分别实现光信号测量、单元 主要包括激光器和探测器等，，对气相进行照射，利用探测器接收激计算某一种气体浓度。再选取多种激光征气体的浓度测量。池 为简便提升测量精度，选取 Wh2，曲率半径相同，根据几何光学，入射 N1上，光线反射到大镜面 M 上，然的曲率中心不完全水平，所以光线会在光程长度，实现精度的提高。图 3-3 展
图 3-7 可调谐半导体激光吸收光谱测量系统实物图气体免基线校准测量法谐半导体激光吸收光谱测量系统利用光电探测器和锁相放进行测量与解调，并且根据式（2-7）~式（2-15），进行测量时有基线漂移问题，所以使用免基线校准波长调制光f 归一化，实现免基线校准[54]，推导公式为式（3-7）至式（( ) ( ) ( )00 0 1 2 2I =t I 1 + i cos t +Ψ + i cos 2ωt+Ψ ——激光器在cv 处的平均光强（cd）；——线性强度调制幅度；——非线性强度调制幅度；——FM/IM 相位偏移（rad）；——IM 的相位偏移（rad）。器的输入信号叠加正弦信号后，产生的激光频率调制 FM
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维气相色谱法测定三硝基甲苯爆炸后空气中6种组分[J]. 王伟超,杜继星,甘宗煜,谢海峰. 理化检验(化学分册). 2019(02)
[2]2018年1～6月份电力工业运行简况[J]. 电器工业. 2018(08)
[3]特变电工创“世界首台”奇迹[J]. 暮云. 中国设备工程. 2018(13)
[4]国内首台110千伏植物油变压器在广州投产[J]. 变压器. 2018(03)
[5]FR3植物绝缘油中溶解气体奥斯特瓦尔德系数的测定[J]. 何清,鲁莽,王瑞珍,王伟,阮羚,罗维. 绝缘材料. 2018(03)
[6]基于可调谐激光吸收光谱技术的脱硝过程中微量逃逸氨气检测实验研究[J]. 张立芳,王飞,俞李斌,严建华,岑可法. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
[7]基于GA与PSO混合优化FCM聚类的变压器故障诊断[J]. 雷浩辖,刘念,崔东君,马铁军,徐海霸. 电力系统保护与控制. 2011(22)
[8]基于粗糙集理论和贝叶斯网络的电力变压器故障诊断方法[J]. 王永强,律方成,李和明. 中国电机工程学报. 2006(08)
[9]基于可调谐激光吸收光谱的大气甲烷监测仪[J]. 阚瑞峰,刘文清,张玉钧,刘建国,董凤忠,王敏,高山虎,陈东. 光学学报. 2006(01)
[10]On-line monitoring of dissolved gas-in-oil with FTIR spectra[J]. Xianyong Liu, Yunluo Liu ,and Li YueSchool of Information and Control Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621002, ChinaInformation Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, ChinaSchool of Adults and Online Distance Education, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621002, China. Journal of University of Science and Technology Beijing（English Edition）. 2003(04)
博士论文
[1]激光吸收光谱技术测量低浓度多组分气体和二维温度浓度分布的研究[D]. 张立芳.浙江大学 2017
[2]基于TDLAS的痕量乙烯气体检测技术研究[D]. 潘卫东.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于相关向量机的油浸式电力变压器故障诊断方法研究[D]. 尹金良.华北电力大学 2013
[4]电力变压器故障诊断方法研究[D]. 武中利.华北电力大学 2013
[5]变压器在线监测与故障诊断新技术的研究[D]. 杨廷方.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]谐波特性影响因素以及TDLAS谐波法水蒸气检测系统标定研究[D]. 刘媛媛.山东大学 2017
[2]变压器故障油色谱诊断技术研究[D]. 韦远剑.吉林大学 2017
[3]变压器故障诊断智能方法研究[D]. 张莹莹.华北电力大学(北京) 2017
[4]变压器故障诊断与定位研究[D]. 施竹君.南京理工大学 2017
[5]基于TDLAS气体检测系统中非标定波长调制技术的研究[D]. 徐敏.电子科技大学 2016
[6]电力变压器故障在线监测与诊断系统研究与开发[D]. 齐士伟.华北电力大学 2014
[7]变压器油中气体在线监测与诊断新技术的研究[D]. 薛华.西安工业大学 2013
[8]基于BP神经网络的变压器故障诊断方法研究[D]. 李霖.长沙理工大学 2013
[9]变压器油中溶解气体分离和检测技术研究及实验平台研制[D]. 何鹏.哈尔滨工业大学 2010
[10]变压器油色谱在线监测专家系统研究[D]. 余琼.上海交通大学 2007
本文编号：3051222
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
4和6倍频信号幅值图
待测气体的存放和激光的测量转换，按池和电路系统，分别实现光信号测量、单元 主要包括激光器和探测器等，，对气相进行照射，利用探测器接收激计算某一种气体浓度。再选取多种激光征气体的浓度测量。池 为简便提升测量精度，选取 Wh2，曲率半径相同，根据几何光学，入射 N1上，光线反射到大镜面 M 上，然的曲率中心不完全水平，所以光线会在光程长度，实现精度的提高。图 3-3 展
图 3-7 可调谐半导体激光吸收光谱测量系统实物图气体免基线校准测量法谐半导体激光吸收光谱测量系统利用光电探测器和锁相放进行测量与解调，并且根据式（2-7）~式（2-15），进行测量时有基线漂移问题，所以使用免基线校准波长调制光f 归一化，实现免基线校准[54]，推导公式为式（3-7）至式（( ) ( ) ( )00 0 1 2 2I =t I 1 + i cos t +Ψ + i cos 2ωt+Ψ ——激光器在cv 处的平均光强（cd）；——线性强度调制幅度；——非线性强度调制幅度；——FM/IM 相位偏移（rad）；——IM 的相位偏移（rad）。器的输入信号叠加正弦信号后，产生的激光频率调制 FM
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维气相色谱法测定三硝基甲苯爆炸后空气中6种组分[J]. 王伟超,杜继星,甘宗煜,谢海峰. 理化检验(化学分册). 2019(02)
[2]2018年1～6月份电力工业运行简况[J]. 电器工业. 2018(08)
[3]特变电工创“世界首台”奇迹[J]. 暮云. 中国设备工程. 2018(13)
[4]国内首台110千伏植物油变压器在广州投产[J]. 变压器. 2018(03)
[5]FR3植物绝缘油中溶解气体奥斯特瓦尔德系数的测定[J]. 何清,鲁莽,王瑞珍,王伟,阮羚,罗维. 绝缘材料. 2018(03)
[6]基于可调谐激光吸收光谱技术的脱硝过程中微量逃逸氨气检测实验研究[J]. 张立芳,王飞,俞李斌,严建华,岑可法. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
[7]基于GA与PSO混合优化FCM聚类的变压器故障诊断[J]. 雷浩辖,刘念,崔东君,马铁军,徐海霸. 电力系统保护与控制. 2011(22)
[8]基于粗糙集理论和贝叶斯网络的电力变压器故障诊断方法[J]. 王永强,律方成,李和明. 中国电机工程学报. 2006(08)
[9]基于可调谐激光吸收光谱的大气甲烷监测仪[J]. 阚瑞峰,刘文清,张玉钧,刘建国,董凤忠,王敏,高山虎,陈东. 光学学报. 2006(01)
[10]On-line monitoring of dissolved gas-in-oil with FTIR spectra[J]. Xianyong Liu, Yunluo Liu ,and Li YueSchool of Information and Control Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621002, ChinaInformation Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, ChinaSchool of Adults and Online Distance Education, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621002, China. Journal of University of Science and Technology Beijing（English Edition）. 2003(04)
博士论文
[1]激光吸收光谱技术测量低浓度多组分气体和二维温度浓度分布的研究[D]. 张立芳.浙江大学 2017
[2]基于TDLAS的痕量乙烯气体检测技术研究[D]. 潘卫东.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于相关向量机的油浸式电力变压器故障诊断方法研究[D]. 尹金良.华北电力大学 2013
[4]电力变压器故障诊断方法研究[D]. 武中利.华北电力大学 2013
[5]变压器在线监测与故障诊断新技术的研究[D]. 杨廷方.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]谐波特性影响因素以及TDLAS谐波法水蒸气检测系统标定研究[D]. 刘媛媛.山东大学 2017
[2]变压器故障油色谱诊断技术研究[D]. 韦远剑.吉林大学 2017
[3]变压器故障诊断智能方法研究[D]. 张莹莹.华北电力大学(北京) 2017
[4]变压器故障诊断与定位研究[D]. 施竹君.南京理工大学 2017
[5]基于TDLAS气体检测系统中非标定波长调制技术的研究[D]. 徐敏.电子科技大学 2016
[6]电力变压器故障在线监测与诊断系统研究与开发[D]. 齐士伟.华北电力大学 2014
[7]变压器油中气体在线监测与诊断新技术的研究[D]. 薛华.西安工业大学 2013
[8]基于BP神经网络的变压器故障诊断方法研究[D]. 李霖.长沙理工大学 2013
[9]变压器油中溶解气体分离和检测技术研究及实验平台研制[D]. 何鹏.哈尔滨工业大学 2010
[10]变压器油色谱在线监测专家系统研究[D]. 余琼.上海交通大学 2007
本文编号：3051222
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