【摘 要】
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出现微弱局部放电或低温热点现象是变压器早期故障之一,产生的氢气是主要故障气体,因此通过监测氢气量来分析变压器早期故障具有十分重要的意义。现有在线监测系统都需要将故
【出 处】
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华北电力大学(北京) 华北电力大学
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出现微弱局部放电或低温热点现象是变压器早期故障之一,产生的氢气是主要故障气体,因此通过监测氢气量来分析变压器早期故障具有十分重要的意义。现有在线监测系统都需要将故障气体与变压器油分离后再进行检测,油气分离过程存在对变压器油引入污染、平衡时间长、分离装置结构复杂等缺点。检测过程一般都会涉及到电子元件,易受到电磁干扰的影响。提出并研制了变压器油中光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)氢浓度传感器,其原理是基于金属钯吸氢后体积膨胀的理论与FBG对应变敏感的特性,在FBG表面涂覆一层钯膜作为检测氢气的传感膜。采用磁控溅射的方法制备传感器,克服了传统FBG氢浓度传感器迟滞较大的缺点；通过预先涂覆聚酰亚胺解决了传统FBG氢浓度传感器高氢气浓度下钯脱落问题。所研制出的传感器具有灵敏度好、线性度高、迟滞小、可靠性强的特点,其中传感器灵敏度为62.73pm/%H2,相关系数为0.996,非线性误差为1.61%。在油气溶解试验平台上,采用FBG氢浓度传感器进行了油中氢气测量,试验结果表明,传感器响应迅速。在实验室油中局部放电平台上进行了不同模型的局放试验,试验结果表明,所研制传感器布喇格波长与气相色谱测量值线性相关,与放电模型及放电量无关,且具有较快的响应速度,其中灵敏度为0.043pm/ppm,相关系数为0.974,非线性误差为14.65%。
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