作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 国网安徽省电力有限公司, 电力科学研究院, 安徽 合肥 230000
传统变压器绝缘油品质荧光分析检测方法是利用荧光分光光度计采集油样本全谱段荧光光谱, 根据不同老化程度绝缘油的全谱荧光特征变化建立变压器运行状态诊断模型。 针对传统荧光方法中光度计体积大、 价格昂贵以及因光谱采集时间长无法实现实时监测等问题, 提出一种基于荧光双色比例的变压器绝缘油品质检测方法, 提取荧光特征双波段信息并建立变压器运行故障诊断模型, 可通过定制滤光片和可见光电探测器等硬件取代传统荧光分光光度计, 实现双色荧光信息快速采集及处理, 满足在线实时监测的同时降低硬件成本。 对放电击穿故障造成的变压器绝缘油老化进行荧光分析, 试验模拟了不同放电击穿工况, 制备了不同放电击穿时间(10, 30, 50, 70, 90和120 min)下的尼纳斯油样本作为荧光检测目标; 使用荧光分光光度计采集了各样本在不同激发波长下的荧光发射光谱, 确定最优固定激发波长为280 nm; 使用3点移动均值平滑法对样本荧光光谱平滑去噪, 通过分析不同放电击穿时间下油样荧光特征峰的变化规律, 选取380~388和399~407 nm作为双色信息提取波段, 利用最小二乘曲线拟合建立了荧光双色比例变压器绝缘油放电击穿故障诊断模型。 研究结果初步证明了荧光双色比例法在变压器绝缘油放电击穿故障诊断上的有效性, 为一种体积小、 成本低、 快速有效在线监测系统的建立提供了一定的理论与实践基础。
变压器绝缘油 荧光光谱 双色比例探测 故障诊断模型 Transformer insulated oil Fluorescence spectra Double-color ratio detection Fault diagnosis model 
光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1134
作者单位
摘要
1 西北核技术研究所,西安 710024
2 北京正阳恒卓科技有限公司,北京 100032
3 西安交通大学,西安 710049
为了准确评估某MV级Tesla型脉冲功率源的运输振动环境适应性水平,针对脉冲功率源中采用悬臂绝缘支撑结构的同轴脉冲形成线,通过仿真和试验结合的方法开展研究。针对叠层结构式内外磁芯,提出一种通过结构元胞等效材料参数和坐标变换的等效建模方法进行有限元建模,通过模态试验修正有限元模型,首次对比研究了绝缘油对形成线的模态频率和阻尼的影响,仿真分析了形成线车载运输典型工况的应力及响应,设计实施了大尺寸形成线等效件振动试验进行验证。通过振动试验发现了形成线结构存在非线性,通过仿真分析和等效件试验验证,同轴脉冲形成线现有结构设计基本满足车载运输振动环境适应性要求。
同轴脉冲形成线 内外磁芯 绝缘油 非线性 运输振动 环境适应性 coaxial PFL inner and outer magnetic cores insulating oil nonlinear transportation vibration environmental adaptability 
强激光与粒子束
2021, 33(5): 055004
作者单位
摘要
西南大学工程技术学院, 重庆 400716
实现变压器油纸绝缘热老化的准确评估是保证电力设备安全运行的重要内容。 近红外光谱在石油化工等领域的成功应用, 为电气绝缘检测提供了新思路。 在130 ℃、 真空箱中进行加速热老化试验, 共制备14组老化时间不同的油纸绝缘样品, 并利用近红外光谱仪采集绝缘油的光谱, 利用液相色谱仪检测油中糠醛含量。 原始谱图中, 8 373, 8 264, 7 181, 7 076, 6 981, 5 855, 5 799和5 678 cm-1处存在明显的吸收峰, 具体分析了各吸收峰的归属。 采用五点三次多项式Savitzky-Golay卷积平滑算法预处理原始光谱。 采用iPLS方法选取关于老化时间的特征谱区为11 209~10 364, 9 087~7 818和7 390~4 424 cm-1, 共1 320个波长点; 同时, 利用PCA提取该特征谱区的光谱信息, 表明前7个主成分累计贡献率达99.78%。 在上述基础上, 建立了关于老化时间的PCR, PLSR, PCA-BP-ANN预测模型, 表明采用共轭梯度算法的PCA-BP-ANN老化时间预测模型表现最优, 其RMSEP为18.67, R2为0.997 3。 采用iPLS方法选取关于油中糠醛含量的特征谱区为9 107~4 424 cm-1, 共1 210个波长点; 同时, 利用PCA提取该特征谱区的光谱信息, 表明前4个主成分的累计贡献率达99.96%。 在上述基础上, 建立关于油中糠醛含量的PCR, PLSR和PCA-BP-ANN预测模型, 表明采用共轭梯度算法的PCA-BP-ANN糠醛含量预测模型表现最优, 其RMSEP为0.134 4, R2为0.987 7。 基于绝缘油近红外光谱的老化时间和油中糠醛含量评估具有可行性。
近红外光谱 热老化 绝缘油 糠醛 老化时间 BP神经网络 Near-infrared spectroscopy Thermal aging Insulating oil Furfural Aging time BP neural network 
光谱学与光谱分析
2020, 40(11): 3515
作者单位
摘要
1 成都市产品质量监督检验院, 四川 成都 610000
2 哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培训基地, 黑龙江 哈尔滨 150080
3 成都(国家)产品质量检验研究院有限责任公司, 四川 成都 610000
4 华润电力(海丰)有限公司, 广东 汕尾 516468
变压器的维护至关重要。 变压器油中水含量的检测是变压器维护中很重要的一部分。 水在太赫兹频段独特的分子键振动模式使其对太赫兹波具有强烈的吸收性。 利用太赫兹时域光谱技术对变压器油进行水含量检测, 获得了不同水含量变压器油的吸收系数和折射率, 结合相关理论模型对获得的参数进行了分析验证。 试验结果表明, 变压器油的吸收系数和折射率与水含量呈线性关系。
太赫兹时域光谱 绝缘油 水含量检测 Terahertz time-domain spectroscopy Transformer oil Moisture content Test 
光谱学与光谱分析
2018, 38(4): 1049
作者单位
摘要
重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心, 重庆400067
微量水分对绝缘油的介质损耗因数、 电阻率等电气性能指标有明显的影响, 探讨绝缘油受微量水分的影响规律, 对于采取有效措施监控绝缘油的运行状态具有重要意义。 首先对配制不同微水含量的绝缘油经过超声波振荡8h后再进行显微图像观察, 得到该油水分散系中游离水和乳化水相对均匀程度在25 min内其分散状态较为稳定; 在此基础上对油水分散系的介质损耗因数、 电阻率指标进行了实验测试, 得到了微水对绝缘油的电气性能指标的影响规律; 然后对不同微水含量的绝缘油进行中红外光谱分析, 得到不同微水含量的绝缘油在1 640, 3 400, 3 450, 3 615 cm-1波数处的吸光度值。 结合绝缘油中红外光谱分析的吸光度值变化以及实验测试结果表明油样在1 640, 3 400, 3 450, 3 615 cm-1水分的特征波数处吸光度值数据随水分含量不同而产生明显变化, 且吸光度值与水分含量的皮尔逊相关系数分别为0.964 1, 0.984 8, 0.984 5, 0.944 0, 油样中水分在相应特征波数处的吸光度值能够较好的反映出油样中水分含量的变化趋势; 微水对绝缘油介质损耗因数的影响和水分子在3 400和3 450 cm-1特征波数处的吸光度值变化趋势之间的相关系数较大, 分别为0.860 6和0.863 6; 微水对绝缘油介质损耗因数的影响和水分子在1 640和3 615 cm-1特征波数处的吸光度值变化趋势之间的相关系数分别为-0.931 5和-0.9680, 从而为绝缘油中微水的监测奠定了前期研究基础。
微量水分 中红外光谱 绝缘油 电气性能 Trace water Mid-infrared spectrum Insulating oil Electrical properties 
光谱学与光谱分析
2015, 35(10): 2740
作者单位
摘要
重庆工商大学 废油资源化技术与装备教育部工程研究中心,重庆 400067
为了有效监控绝缘油的运行状态,采用定量分析方法探讨了微量水分对绝缘油表面张力的影响规律。通过配制不同微水含量的绝缘油样,对每组油样进行表面张力测试,然后对油样进行红外光谱扫描,获取了油样中水分在特征波数处(1 640,3 400,3 450,3 615 cm-1)的吸光度值。分析了油液中2,6-二叔丁基对甲酚(T501)等添加剂对油样表面张力变化规律的影响。结果表明: 油样中水分含量与水分特征吸光度值之间有较好的相关性(相关系数分别为0.964 1,0.984 8,0.984 5,0.944 0),油样表面张力和1 640,3 400,3 450,3 615,3 650 cm-1波数处油样吸光度值的变化亦均呈现良好的正相关性。建立了油样表面张力与特征波数处油样吸光度值的多元线性回归模型,拟合精度为0.992 8;根据模型得到的表面张力计算值与实际测量值误差为-0.07~006%,吻合性较好。文中的实验可为含微水绝缘油的表面张力检测提供理论支撑。
中红外光谱 绝缘油 表面张力 微量水分 定量测量 mid-infrared spectrum insulating oil interfacial tension trace water quantitative measurement 
光学 精密工程
2015, 23(9): 2452
作者单位
摘要
重庆工商大学 废油资源化技术与装备教育部工程研究中心, 重庆 400067
配制不同微水含量的绝缘油样,对每组油样进行红外光谱扫描,得到油样中水分在特征波数处(1 640 cm-1、3 400 cm-1、3 450 cm-1、3 615 cm-1)的吸光度值;定义油液中水分均匀系数,构建含微水绝缘油的粘度计算模型;实验测试含微水绝缘油40℃的运动粘度值,并与粘度计算模型的计算值进行比较.结果表明:本文所构造的计算模型能够有效地反映微量水分对油液运动粘度的影响;运动粘度实测值与计算值的相关系数为0.9449,误差范围为-4.458×10-4~5.175×10-4.
微量水分 中红外光谱 绝缘油 运动粘度 Trace moisture Mid-infrared spectrum Insulating oil Viscosity 
光子学报
2015, 44(6): 0630002
作者单位
摘要
重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
提出了一种将光纤法布里珀罗(F-P)干涉仪置入装有绝缘油的容器内来测量高电压的传感方法。当高电压作用到该容器内的绝缘油时,液体会产生运动从而推动光纤F-P干涉仪变形,通过解调因为变形带来的输出光强的变化即可反映被测高电压的变化情况。实验中分别对峰值为数十千伏,半峰全宽时间值约1 ms的脉冲电压以及有效值为7 kV的工频电压进行了测量,实验结果表明该传感器输出光强可以非常灵敏地响应电压作用下的液体扰动。在脉冲电压下,输出光强近似于脉冲的形式,而在工频电压下,输出光强具有50 Hz的波形。实验证明这种将光纤传感器与液体运动相结合的传感机制可应用于毫秒、微秒尺度的脉冲高电压以及工频高电压的测量。
传感器 电压 法布里珀罗干涉仪 绝缘油 液体扰动 
中国激光
2013, 40(s1): s105006

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