基于紫外与微流红外复合光学原理的SF_(6)分解气体检测技术

通过对SF_(6)的分解物SO_(2)、H_(2)S和CO混合气体进行定性定量分析,可以有效地推断出电气设备内部缺陷。基于此,文章进行了相关研究,设计了一种基于紫外差分吸收光谱以及微流红外技术的复合光学测量解决方案。对于SO_(2)和H_(2)S气体,通过紫外差分吸收光谱法(UV-DOAS)进行分析,优化选择两种气体的最适吸收波长,并以此通过吸光度的扣减与反演,解决在紫外吸收光谱区域H_(2)S和SO_(2)的交叉干扰问题。对其测试的原始谱图进行数字滤波处理,去噪后获得平滑波形并线性拟合,SO_(2)和H_(2)S的拟合度分别达到0.9999和0.9971,提高了SF_(6)分解气中SO_(2)和H_(2)S气体的混合灵敏度。对于CO气体,通过微流红外探测器对不同标准浓度的CO进行测量通道和参考通道的测量,并进一步线性拟合,拟合度为1。该方案可以实现SF_(6)分解气的准确快速检测,为电气设备的内部缺陷判断奠定基础。

SF_6分解气的近红外在线检测技术研究

为满足SF_6绝缘电气设备故障监测与预警的实际需求,分析了国内分解气检测研究现状。对比近红外与中红外吸收光谱检测技术,提出近红外吸收光谱技术在线检测的技术方案。计算分析待测气体特征谱线的吸收系数、吸收光程和电路信噪比对精度的影响,完成系统参数设计。提出SF_6分解气在线检测系统方案,实现对H_2S、HF和CO这3种气体测量。数据分析表明,系统检测精度优于5×10^(-7),表明该系统满足电力行业在线测量的需求。

基于激光吸收光谱的SF6/N2混合气分解产物同时检测

针对SF6分解气中H2S、CO、HF等3种气体进行在线监测,研制基于激光吸收光谱的SF6分解气在线监测装置,提出采用时分复用的方案实现多组分气体同时测量,对激光器的波长参数进行分析并测试。针对近红外波段CO和H2S气体吸收谱线弱的问题,提出独立放大电路方案,研制样机并通入混合组分气体进行验证。根据获得二次谐波曲线和浓度随时间变化曲线表明,该系统目前可以实现的检测限为CO 10 ppm,H2S 4 ppm,HF 1 ppm,可以满足高灵敏度SF6分解气在线监测和故障预警需求。