基于懸臂梁增強型光聲光譜的SF6特征分解組分H2S定量檢測研究.pdf

1、硫化氫（H2S）是SF6氣體絕緣電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣故障導(dǎo)致SF6氣體分解產(chǎn)生的關(guān)鍵特征組分之一，能有效的反映絕緣故障的嚴(yán)重程度及故障是否涉及固體絕緣材料。對SF6故障分解氣體中H2S組分的含量進行精確定量檢測，能夠為采用SF6分解組分法進一步判斷設(shè)備內(nèi)部絕緣故障類型和故障嚴(yán)重程度、評估設(shè)備內(nèi)絕緣狀態(tài)提供有力的數(shù)據(jù)支持，對確保SF6氣體絕緣電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。懸臂梁增強型光聲光譜（CEPAS）是基于新型硅微懸臂梁傳聲器的改進

2、型光聲光譜，具有不消耗載氣、靈敏度高、選擇性好、動態(tài)檢測范圍大等優(yōu)點，在SF6氣體絕緣電氣設(shè)備故障分解氣體檢測領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊。
　　論文歸納總結(jié)了現(xiàn)有SF6氣體分解組分檢測方法的不足和光聲光譜（PAS）痕量氣體檢測技術(shù)及CEPAS痕量氣體檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀；著重闡述了氣體紅外吸收光譜理論、PAS痕量氣體檢測基本原理、懸臂梁傳聲器檢測光聲信號機理、綜合各項影響因素的CEPAS系統(tǒng)頻率響應(yīng)等相關(guān)理論，為CEPAS痕量氣體檢測技術(shù)

3、應(yīng)用于SF6分解氣體特征組分的定量檢測奠定了理論基礎(chǔ)。
　　基于分布反饋式半導(dǎo)體激光器（DFBLD）的輻射特性和SF6分解氣體各主要組分的近紅外光譜特性分析，依據(jù)氣體特征吸收譜線的選取原則，選取了H2S氣體中心波數(shù)為6336.62cm-1的特征吸收譜線作為研究對象，搭建了針對H2S組分進行定量檢測的CEPAS痕量氣體檢測系統(tǒng)。試驗研究了DFBLD的工作溫度及注入電流對其峰值輸出波長的影響，為實現(xiàn)DFBLD峰值輸出波長的線性調(diào)諧提供

4、了數(shù)據(jù)支持。
　　基于HITRANontheWeb仿真研究了氣體溫度和壓強對所選H2S特征吸收譜線的影響，得到了H2S氣體的紅外吸收特性。試驗研究了痕量H2S氣體CEPAS響應(yīng)特性，獲取了所選H2S特征吸收譜線的高分辨率CEPAS譜圖。本文分別對N2和SF6背景氣體中的痕量H2S氣體進行了定量檢測試驗研究，建立了基于最小二乘回歸的CEPAS定量分析模型，得到了系統(tǒng)對N2中痕量H2S的檢測下限為0.84×10-6，對SF6中痕量H2