变压器绝缘油以链烷烃(C n H 2 n+2)为主要化学成分,在变压器长期运行过程中因电弧、放电、过热、受潮等原因导致化学键逐步发生断裂,产生与故障有关的故障判别气体(CH_(4),C_(2)H 2,C_(2)H_(4),C_(2)H 6,CO和CO_(2)),因此变压器绝缘油中会溶解多组分气体,故需要一种多组分气体的在线检测装置,以保证变压器的正常运行。针对电力行业装配需求,研制基于可调谐激光吸收光谱法(TDLAS)多组分气体的在线检测装置。针对6种故障特征气体的近红外吸收波段,分别选取1580,1654,1626和1530 nm四个近红外激光器,使用分时扫描的时分多路技术,实现对多组分气体的分时快速顺序检测并采用波长调制技术,消除背景气体的交叉干扰。主要检测气体为绝缘油化学键断裂所产生的烃类化合物(CH_(4),C_(2)H 2,C_(2)H_(4)和C_(2)H 6)和碳氧化合物(CO和CO_(2))。在线检测,与变压器油气象色谱测量方法进行对比实验,并对其进行工况稳定性测试。实验结果表明:乙炔浓度测量范围为0.5~1000μL·L^(-1),范围小于5μL·L^(-1)时最大测量误差小于0.8,5~1000μL·L^(-1)时最大误差在6μL·L^(-1)以下;甲烷、乙烷、乙烯的浓度测量范围为0.5~1000μL·L^(-1),最大测量误差小于6μL·L^(-1);碳氧化合物(CO和CO_(2))测量范围分别为25~5000,25~15000μL·L^(-1),最大测量误差分别在2与20μL·L^(-1)以下。所设计的近红外TDLAS多组分气体检测装置能够用于变压器油中溶解气体的在线检测,测量的气体浓度满足在线检测要求,能够稳定运行且适应恶劣工况条件,为检测变压器油中溶解气体在线测量提供了有效的实践经验。
