絕緣油熱老化時間及糠醛含量的近紅外光譜快速預測方法

蔣友列，祝詩平，唐 超，孫碧云，王 亮

西南大學工程技術學院，重慶 400716

引 言

變壓器是電力系統穩定運行的關鍵性設備，其內絕緣為礦物油或植物油與絕緣紙所構成的油紙絕緣系統。在實際運行中，油紙絕緣系統受微水、溫度、應力、氧氣等作用逐步老化。不同作用機理的老化過程，如：電老化、熱老化、機械老化等，均會致使變壓器的絕緣性能下降，造成安全隱患。因此，準確診斷老化狀態，預估變壓器剩余壽命亟需解決。

目前，油浸式變壓器老化狀態及壽命評估主要基于聚合度(DP)、糠醛含量、油中溶解氣體等特征量[1]。其中，DP是最可靠的評價參數，且CIGRE(國際大電網會議)于1962年提出DP降至150時變壓器壽命終止。但檢測DP時需停電吊罩以采樣，于現場檢測不利。楊麗君[2]等利用頻域介電譜技術，建立了油紙絕緣老化狀態區間識別方法；范舟[3]等利用拉曼光譜，結合Fisher判別法和小波包能量熵，建立了油紙絕緣老化診斷模型；顧朝亮[4]等利用拉曼光譜，實現了變壓器油中溶解微量糠醛的原位檢測。

近紅外光譜(NIR)波長為780～2 526 nm，介于VIS和MIR之間。其蘊藏大量的物質分子組成信息，主要表征含氫基團(C—H，O—H和N—H等)振動的倍頻及合頻吸收，快速無損，適用于在線分析[5]。NIR結合化學計量學方法，已用于多個研究領域。李敬巖[6]等建立了汽油近紅外譜庫，實現了汽油辛烷值、烯烴和芳烴含量快速分析；Wang[7]等總結了NIR技術在酒、乳制品等液態食品檢測領域的進展；Mari Merce Cascant[8]等基于NIR技術實現了三文魚油中脂肪酸、脂質的分類；……