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多組份DGA光聲光譜油色譜監(jiān)測(cè)
SMARTDGA 采用光聲光譜技術(shù)，它是基于光聲效應(yīng)的一種測(cè)量技術(shù)，其原理如圖1 所示。紅外光經(jīng)調(diào)制、濾光以后進(jìn)入氣體樣品池。螺旋漿形狀的調(diào)制盤以恒定速率轉(zhuǎn)動(dòng)將紅外光調(diào)制為閃爍的交變信號(hào)。由一組濾光片實(shí)現(xiàn)分光，每個(gè)濾光片允許透過一個(gè)窄帶光譜，其中心頻率分別與預(yù)選的各氣體的特征吸收頻率相對(duì)應(yīng)。如果選擇特征氣體的吸收光譜互不干擾，則通過對(duì)安裝濾光片的圓盤進(jìn)行步進(jìn)控制，就可以依次測(cè)量不同的氣體。經(jīng)調(diào)制后的各氣體特征頻率處的光線以調(diào)制頻率反復(fù)激發(fā)樣品池中相應(yīng)的氣體分子，被激發(fā)的氣體分子會(huì)通過輻射或非輻射兩種方式回到基態(tài)；對(duì)于非輻射馳豫過程壓力，體系的能量最終轉(zhuǎn)化為分子的平動(dòng)能，引起氣體局部加熱，從而在氣池中產(chǎn)生波（聲波）。采用非共振式光聲腔，隨著斬波頻率的下降，氣體吸收紅外光也越充分，產(chǎn)生的弛豫反應(yīng)也更強(qiáng)烈。
圖1 光聲光譜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
變壓器油氣及微水監(jiān)測(cè)裝置由油路系統(tǒng)、油氣分離裝置、氣體輸送裝置、光聲光譜檢測(cè)裝置和系統(tǒng)主機(jī)組成。
變壓器油氣及微水監(jiān)測(cè)裝置采用頂空脫氣法脫氣，頂空脫氣法通過電磁攪拌不斷震蕩變壓器油，使液相和氣相氣體深度接觸，濃度達(dá)到彼此平衡。不同氣體在實(shí)際上的置換速度上存在差異，為了達(dá)到測(cè)量的目的，需要一定的震蕩時(shí)間。在進(jìn)入脫氣罐的空氣通過冷凝裝置使水分不斷過濾，有效控制空氣中水分污染變壓器油，導(dǎo)致變壓器本體絕緣性能降低。
變壓器分離的氣體注入到光聲腔，將黑體光源的紅外光通過濾波片后，濾光片選擇了中心頻率與預(yù)選氣體的特征吸收頻率相對(duì)應(yīng)的窄帶光譜，經(jīng)斬波器調(diào)制成一定頻率的閃爍交變光源。光聲腔中待測(cè)氣體經(jīng)閃爍交變光源照射后，氣體通過輻射或非輻射兩種方式回到基態(tài)；非輻射馳豫過程壓力，體系的能量最終轉(zhuǎn)化為分子的平動(dòng)能，引起氣體局部加熱，從而在氣池中產(chǎn)生波（聲波）。聲波通過微音器檢測(cè)，其強(qiáng)度和電信號(hào)大小成正比。在前置放大和鎖相放大等調(diào)理模塊處理后，提取的電信號(hào)可以對(duì)應(yīng)特定氣體濃度等信息，通過數(shù)據(jù)采集卡將特定氣體濃度信息輸入計(jì)算機(jī)，再通過三比值法等計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種氣體濃度信息的管理和分析，確定變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。
圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
裝置性能
分析周期：最小50分鐘，可由用戶自行設(shè)定。
工作環(huán)境溫度：-40°C~+70°C
工作相對(duì)濕度：5~95%，無冷凝
工作電源：交流220V±10%，50Hz
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壽命：10年
抗沖擊：10G峰-峰加速度（11ms）
抗振動(dòng)：5~17Hz，0.1”雙峰位移；17~ 640Hz，1.5G峰-峰加速度
產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T7252-2001變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則
GB/T 17626.8電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗干擾度試驗(yàn)
GB/T 2423電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)
DL/T 860變電站通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
Q/GDW 383智能變電站技術(shù)導(dǎo)則
通信接口：提供兩路網(wǎng)口（可配置成光口），通信協(xié)議IEC61850/MODBUS TCP（502）。
氣體檢測(cè)種類及精度：
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勤奮、創(chuàng)新、求實(shí)、求精
