變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)功能介紹第1章 基本說明

上海來揚(yáng)電氣科技有限公司非常感謝您選用變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)。為確保**正確的使用本系統(tǒng)，請在使用前一定詳細(xì)閱讀本使用手冊。閱讀后請妥善保存，以便必要時查閱。

本使用手冊在**規(guī)程上采用如下三種方式強(qiáng)調(diào)一些重要事項：

變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)功能介紹1.1 規(guī)定用途

是用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷，適用于 110kV 及以上電壓等級的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設(shè)備。

變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)功能介紹1.2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

本設(shè)備引用下列標(biāo)準(zhǔn)，通過引用標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)條文構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。由此規(guī)定了本設(shè)備的技術(shù)要求、驗收規(guī)則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標(biāo)志、運(yùn)輸及儲存。

（ 1 ）GB1094 － 1996 電力變壓器

（ 2 ）GB2536 － 1990 變壓器油

（ 3 ）GB7597 － 1987 電力用油取樣方法

（ 4 ）GB/T507 － 1986 絕緣油介電強(qiáng)度測定法

（ 5 ）GB/T7601 － 1987 運(yùn)行中變壓器油水分測定法

（ 6 ）GB/T14542 － 93 運(yùn)行中變壓器油的維護(hù)管理規(guī)定

（ 7 ）DL/T 596 － 1996 （ 2005 復(fù)審） 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程

（ 8 ）DL/T 572 － 1995 （ 2005 復(fù)審） 電力變壓器運(yùn)行規(guī)程

（ 9 ）GB /T 7252 --- 2001 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則

（ 10 ）GB/T17623 － 1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法

（ 11 ）GB/T 2423 － 2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗

（ 12 ）GB/T 17626 － 1998 電磁兼容試驗和測量技術(shù)

（ 13 ）GB/T 13384 － 1992 機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求

（ 14 ）GB190 — 1990 危險貨物包裝標(biāo)志

（ 15 ）GB5099 － 1994 鋼質(zhì)無縫氣瓶

（ 16 ）GB/T 9361 － 1988 計算站場地**要求

（ 17 ）GB 4943 － 2001 信息技術(shù)設(shè)備的**

（ 18 ）GB/T 2887 － 2000 電子計算機(jī)場地通用規(guī)范

（ 19 ）GB 4208 － 1993 外殼防護(hù)等級（ IP 代碼）

變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)功能介紹1.3 **規(guī)程

從事本設(shè)備的安裝、投入運(yùn)行、操作、維護(hù)和修理的所有人員

◆ 必須有相應(yīng)的專業(yè)資格。

◆ 必須嚴(yán)格遵守各項使用說明。

◆ 不要在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上任意安裝軟件，避免不必要的沖突。

違章操作或錯誤使用可能導(dǎo)致：

◆ 降低設(shè)備的使用壽命和監(jiān)測精度。

◆ 損壞本設(shè)備和用戶的其他設(shè)備。

◆ 造成嚴(yán)重的或致命的傷害。

變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)功能介紹第2章 簡介

變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)自動定量循環(huán)清洗、進(jìn)油、油氣分離、樣品分析、數(shù)據(jù)處理、實時報警；快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中溶解故障氣體的含量及其增長率，并通過故障診斷專家系統(tǒng)早期預(yù)報設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。該系統(tǒng)作為油色譜在線監(jiān)測領(lǐng)域的新一代產(chǎn)品，將為電力變壓器實現(xiàn)在線遠(yuǎn)程 DGA 分析提供穩(wěn)定可靠的解決方案，是電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修制度實施的有力保障。

是結(jié)合了本公司在電力色譜自動全脫氣裝置運(yùn)行中近十年的成功經(jīng)驗，并總結(jié)國內(nèi)外油色譜在線監(jiān)測的優(yōu)缺點，傾心打造而成。該系統(tǒng)保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢：

? 在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率；

? 定量清洗循環(huán)取樣方式，真實地反應(yīng)變壓器油中溶解氣體狀態(tài)；

? 油氣分離**可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；

? 采用專用復(fù)合色譜柱，提高氣體組分的分離度；

? 采用進(jìn)口特制的檢測器 ，提高烴類氣體的檢測靈敏度；

? 高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù)，誤差范圍為 ± 10% ，優(yōu)于離線色譜± 30%的指標(biāo)；

? 成熟可靠的通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；

? 數(shù)據(jù)采集可靠性高，采用過采樣技術(shù) Δ－∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器，24 位分辨率，自動校準(zhǔn)；

? 多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數(shù)據(jù)存儲壽命為 10 年；

? 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，成功應(yīng)用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區(qū)；

? 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標(biāo)準(zhǔn) ；

? 提供有兩級報警功能，報警信號可遠(yuǎn)傳；

? 開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；

此外，采用了模塊化設(shè)計，高性能嵌入式處理器的應(yīng)用使色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并具有下列特點：

? 更快的分析周期，*小監(jiān)測周期為 40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)置，推薦檢測周期為 24 檢測一次；

? 油氣分離速度快，僅需 10 分鐘左右，采用特殊的環(huán)境適應(yīng)技術(shù)，消除溫、濕度變化對氣體分配系數(shù)的影響；

?分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術(shù)，消除回注變壓器本體的油樣中夾雜的氣泡，多層隔離式回注油（返油）技術(shù)，優(yōu)良保證載氣不會帶進(jìn)變壓器本體中；

? C2H2 *低檢測限可達(dá) 0.3 μ L/L ；

? 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達(dá) ± 0.1 ℃ ，設(shè)備配有自動恒溫工業(yè)空調(diào)；

? 采用嵌入式處理器控制系統(tǒng)，將油氣分離、數(shù)據(jù)采集、色譜分析、濃度計算、數(shù)據(jù)報警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等多功能集于一體，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；

? 功能接口電路采用光耦隔離設(shè)計，進(jìn)一步提高系統(tǒng)抗干擾性能；

? 采用基于 RS-485 的總線標(biāo)準(zhǔn)，可實現(xiàn)全數(shù)字、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、控制和參數(shù)設(shè)置；

? 加強(qiáng)系統(tǒng)故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛(wèi)三角法和立方體圖示法，給出診斷結(jié)果 ；

? 加強(qiáng)系統(tǒng)自檢，增加遠(yuǎn)程維護(hù)功能，提供設(shè)備異常事件報警；

? 可擴(kuò)展性高，可便捷的與其它監(jiān)測裝置集成；

? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護(hù)簡便，操作人性化；

2.1 組成

由現(xiàn)場監(jiān)測單元、主控室單元及監(jiān)控軟件組成?，F(xiàn)場監(jiān)測單元即色譜數(shù)據(jù)采集裝置由油樣循環(huán)采集單元、油氣分離單元、氣體檢測單元 、數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場控制處理單元、通訊控制單元及輔助單元組成。其中輔助單元包括置于色譜數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的載氣，變壓器接口、油管及通信電纜等。

其組成示意圖如圖 2.1 、圖 2.2 所示：

2.2 工作原理

工作時，先利用油樣采集單元進(jìn)行油路循環(huán)，處理連接管道的死油，再進(jìn)行油樣定量；油氣分離單元快速分離油中溶解氣體輸送到六通閥的定量管內(nèi)并自動進(jìn)樣； 在載氣推動下，樣氣經(jīng)過色譜柱分離，順序進(jìn)入氣體檢測器；數(shù)據(jù)采集單元完成 AD 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集，嵌入式處理單元對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、計算和分析，并通過 RS485接口將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器（安裝在主控室），*后由監(jiān)測與預(yù)警軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和故障分析。如圖 2.3 所示

2.3 主要技術(shù)參數(shù)

2.4 網(wǎng)絡(luò)

通過用戶的 MIS 系統(tǒng)遠(yuǎn)端顯示監(jiān)測界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置等現(xiàn)場具備的全部功能。采用有線接入方式：一個電廠或變電站可以用一臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，通過 RS485 總線控制多臺色譜數(shù)據(jù)采集器，每一臺色譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測一臺電力變壓器 。

2.5  配置

功能介紹

數(shù)據(jù)采集功能

運(yùn)用氣相色譜分析原理，采用真空與超聲波振蕩相結(jié)合的脫氣技術(shù)，應(yīng)用復(fù)合型色譜柱氣體分離方法，使用基于集成傳感技術(shù)的檢測器，實現(xiàn)對變壓器油中溶解的多組分氣體H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的在線檢測，可輔助實現(xiàn)CO2及微水H2O的檢測。

工作原理

電力變壓器、電抗器、套管等充油高壓電氣設(shè)備，通常采用油、紙\紙板組成絕緣系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生熱故障、放電性故障或油、紙老化時，會產(chǎn)生多種故障氣體，這些故障氣體溶解于油中。不同類型的故障產(chǎn)生的氣體組份及濃度也不同，因此故障氣體組份可以反映不同類型的故障。利用氣相色譜分析法對故障氣體組份進(jìn)行定性、定量分析，獲得氣體組份及其含量，實現(xiàn)對變壓器的故障診斷。

工作流程

1、變壓器油經(jīng)閉路循環(huán)進(jìn)入油氣分離室，受檢油樣在真空環(huán)境及超聲波的激振作用下，實現(xiàn)油氣分離。

2、經(jīng)冷阱除油后，分離出的故障特性氣體導(dǎo)入氣體定量室后，在載氣的作用下流經(jīng)色譜柱。利用色譜柱對各個氣體組份具備不同的吸附\解附作用，使故障特性氣體被依次分離。

3、氣敏傳感器按出峰順序?qū)收咸匦詺怏w逐一進(jìn)行檢測，并將故障氣體的濃度特性轉(zhuǎn)換成電信號。

4、數(shù)據(jù)處理單元對電信號進(jìn)行分析處理，分別計算出故障氣體各組份濃度。

5、通信模塊將氣體組份濃度、載氣壓力狀態(tài)、譜圖等數(shù)據(jù)信息按照TCP/IP、IEC61850通信協(xié)議上送過程層網(wǎng)絡(luò)，變壓器狀態(tài)監(jiān)測主IED故障診斷系統(tǒng)對色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析診斷，超過設(shè)定注意值時進(jìn)行報警，實現(xiàn)變壓器故障的在線監(jiān)測。