變壓器油色譜在線監測系統性能簡述
發布時(shí)間：2015-05-06 08:54 來(lái)源：華電國威
變壓器油色譜在線監測系統是用(yòng)于電力變壓器油中溶解氣體的(de)在線分(fēn)析與故障診斷，适用(yòng)于各種電壓等級的(de)電力充油變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高(gāo)壓設備。變壓器油色譜在線監測系統可(kě)實現自動定量循環清洗、進油、油氣分(fēn)離、樣品分(fēn)析，數據處理(lǐ)，實時(shí)報警；快(kuài)速地在線監測變壓器等油浸式電力高(gāo)壓設備的(de)油中溶解故障氣體的(de)含量及其增長(cháng)率，并通(tōng)過故障診斷專家系統早期預報設備故障隐患信息，避免設備事故，減少重大(dà)損失，提高(gāo)設備運行的(de)可(kě)靠性。該系統作爲油色譜在線監測領域的(de)新一代産品，将爲電力變壓器實現在線遠(yuǎn)程 DGA 分(fēn)析提供穩定可(kě)靠的(de)解決方案，是電力系統狀态檢修制度實施的(de)有力保障。
該監測系統是我司在變壓器油色譜分(fēn)析儀的(de)基礎上，比較國内外的(de)監測裝置，研發而來(lái)，該設備具有以下(xià)性能特點：
♦ 在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的(de)濃度及增長(cháng)率；
♦ 定量清洗循環取樣方式，真實地反應變壓器油中溶解氣體狀态；
♦ 油氣分(fēn)離安全可(kě)靠，不污染，排放和(hé)不排放變壓器油可(kě)由用(yòng)戶自己選擇；
♦ 采用(yòng)專用(yòng)複合色譜柱，提高(gāo)氣體組分(fēn)的(de)分(fēn)離度；
♦ 采用(yòng)進口特制的(de)檢測器 ，提高(gāo)烴類氣體的(de)檢測靈敏度；
♦ 高(gāo)穩定性、高(gāo)精度氣體檢測技術，誤差範圍爲 ± 10%；
♦ 成熟可(kě)靠的(de)通(tōng)信方式，采用(yòng)标準網絡協議(yì)，支持遠(yuǎn)程數據傳輸；
♦ 數據采集可(kě)靠性高(gāo)，采用(yòng)過采樣技術Δ－∑模數轉換器，24位分(fēn)辨率，自動校準；
♦ 多(duō)樣的(de)數據顯示及查詢方式，提供報表和(hé)趨勢圖，曆史數據存儲壽命爲10年；
♦ 環境适應能力強，成功應用(yòng)于高(gāo)寒、高(gāo)溫、高(gāo)濕度、高(gāo)海拔地區(qū)；
♦ 抗幹擾性能高(gāo)，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 标準 ；
♦ 提供有兩級報警功能，報警信号可(kě)遠(yuǎn)傳；
♦ 開放的(de)數據庫，可(kě)接入電力系統局域網；
此外， 系統采用(yòng)了(le)模塊化(huà)設計，高(gāo)性能嵌入式處理(lǐ)器的(de)應用(yòng)使色譜在線監測系統更加穩定可(kě)靠，并具有下(xià)列特點：
♦ 更快(kuài)的(de)分(fēn)析周期，最小監測周期爲40-60分(fēn)鐘(zhōng)，可(kě)由用(yòng)戶自行設置，推薦檢測周期爲24小時(shí)檢測一次；
♦ 油氣分(fēn)離速度快(kuài)，僅需10分(fēn)鐘(zhōng)多(duō)鐘(zhōng)左右，采用(yòng)特殊的(de)環境适應技術，消除溫、濕度變化(huà)對(duì)氣體分(fēn)配系數的(de)影(yǐng)響；
♦分(fēn)析後的(de)油樣采用(yòng)脫氣和(hé)緩沖處理(lǐ)技術，消除回注變壓器本體的(de)油樣中夾雜(zá)的(de)氣泡，多(duō)層隔離式回注油（返油）技術，絕對(duì)保證載氣不會帶進變壓器本體中；
♦ C2H2最低檢測限可(kě)達 0.1-0.5 μ L/L ；
♦ 采用(yòng)雙回路多(duō)模式恒溫控制，控溫精度達 ± 0.1 ℃ ，設備配有自動恒溫工業空調；
♦ 采用(yòng)嵌入式處理(lǐ)器控制系統，将油氣分(fēn)離、數據采集、色譜分(fēn)析、濃度計算(suàn)、數據報警、設備狀态監控等多(duō)功能集于一體，不會出現數據丢失等情況，大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)系統的(de)可(kě)靠性和(hé)穩定性；
♦ 功能接口電路采用(yòng)光(guāng)耦隔離設計，進一步提高(gāo)系統抗幹擾性能；
♦ 采用(yòng)以太網方式，可(kě)實現全數字、遠(yuǎn)程數據傳輸、控制和(hé)參數設置；
♦ 加強系統故障診斷功能，提供改良三比值法、大(dà)衛三角法和(hé)立方體圖示法，給出診斷結果 ；
♦ 加強系統自檢，增加遠(yuǎn)程維護功能，提供設備異常事件報警；
♦ 支持 61850通(tōng)訊協議(yì)，提供同類監測設備組網功能，可(kě)實現某一區(qū)域的(de)集中遠(yuǎn)程診斷；
♦ 系統結構采用(yòng)19”标準機箱和(hé)高(gāo)集成模塊化(huà)設計，結構緊湊，安裝維護簡便，操作人(rén)性化(huà)；
♦ 可(kě)擴展性高(gāo)，可(kě)便捷的(de)與其它監測裝置集成；
♦ 無鋼瓶設計，不需要每年更換載氣，大(dà)大(dà)減少了(le)售後維護量，并且沒有高(gāo)壓容器在變壓器旁，設備安全性得(de)到充分(fēn)保障，沒有任何安全隐患。
變壓器油色譜在線監測系統可(kě)由現場(chǎng)監測主機獨立完成，現場(chǎng)監測主機包含色譜數據采集處理(lǐ)模塊、、油氣分(fēn)離模塊、氣體檢測模塊、氣源模塊等四個(gè)高(gāo)集成模塊和(hé)輔助單元組成。其中色譜數據采集處理(lǐ)模塊包含數據采集單元、現場(chǎng)控制處理(lǐ)單元、通(tōng)訊控制單元及61850規約通(tōng)訊等；油氣分(fēn)離模塊包含油樣循環采集單元、油樣定量單元、油樣處理(lǐ)返回單元、脫氣集氣單元等；氣體檢測模塊包含氣體分(fēn)離單元、恒溫恒流控制單元、氣體檢測單元等；氣源模塊包含産氣單元、儲氣單元、淨化(huà)單元、壓力控制和(hé)報警單元等；輔助單元包括置于變壓器接口、油管及通(tōng)信及電源電纜等。如果不通(tōng)過61850通(tōng)訊規約直接上傳數據和(hé)報警等值也(yě)可(kě)以在主控室安裝電腦(nǎo)和(hé)監控軟件，直接在主控室内監測設備的(de)運行狀況。
變壓器油色譜在線監測系統工作時(shí)，先利用(yòng)油樣采集單元進行油路循環，處理(lǐ)連接管道的(de)死油，再進行油樣定量；油氣分(fēn)離單元快(kuài)速分(fēn)離油中溶解氣體輸送到六通(tōng)閥的(de)定量管内并自動進樣； 在自産載氣推動下(xià)，樣氣經過色譜柱分(fēn)離，順序進入氣體檢測器；數據采集單元完成 AD 數據的(de)轉換和(hé)采集，嵌入式處理(lǐ)單元對(duì)采集到的(de)數據進行存儲、計算(suàn)和(hé)分(fēn)析，并通(tōng)過 100M 以太網接口将數據上傳至數據處理(lǐ)服務器或通(tōng)過通(tōng)信協議(yì)直接上傳到省公司後台，也(yě)可(kě)由 監測與預警軟件進行數據處理(lǐ)和(hé)故障分(fēn)析。
技術參數：
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序号 |
技術參數名稱 |
提供值 |
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2 |
工作環境溫度 |
-40℃～＋70℃ |
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3 |
工作環境濕度 |
相對(duì)濕度5～95%（裝置内部既無凝露，也(yě)不應結冰） |
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4 |
大(dà)氣壓力 |
70kPa～110kPa |
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5 |
工作電源 |
AC 220 V±10% ， 50Hz |
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6 |
監測組分(fēn) |
H2、 CO、 CO2、 CH4、 C2H4、 C2H2、 C2H6等7種氣體組分(fēn)及總烴、相對(duì)增長(cháng)率及絕對(duì)增長(cháng)速度； 油中微水(shuǐ)監測可(kě)選 |
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7 |
分(fēn)析診斷功能 |
通(tōng)過改良三比值法、大(dà)衛三角法及立方體圖示法對(duì)監測數據進行分(fēn)析、診斷，并提供原始譜圖 |
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8 |
最小檢測周期 |
40-60分(fēn)鐘(zhōng)，可(kě)由用(yòng)戶自行設定，默認24小時(shí) |
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9 |
取樣方式 |
循環取樣，安全真實地反應變壓器中氣體真實情況 |
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10 |
油氣分(fēn)離方式 |
真空全脫氣方式 |
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11 |
數據存儲壽命 |
≥ 10 年 |
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12 |
配備載氣量 |
氣源發生器 |
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13 |
監測氣體 |
測量範圍 |
最低檢測 |
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1） |
H2 |
1 ～ 2000 µ l/l |
1µ l/l |
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2） |
CO、 CO2 |
1 ～ 5000 µ l/l |
5 µ l/l |
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3） |
CH4 |
0.1 ～ 2000 µ l/l |
0.1-0.5 µ l/l |
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4） |
C2H4 |
0.1 ～ 2000 µ l/l |
0.1-0.5 µ l/l |
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5） |
C2H6 |
0.1 ～ 2000 µ l/l |
0.1 -0.5µ l/l |
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6） |
C2H2 |
0.1 ～ 500 µ l/l |
0.1-0.5 µ l/l |
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7） |
H2O（可(kě)選） |
1 ～ 800 µ l/l |
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8） |
總烴 |
1 ～ 8000 µ l/l |
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9） |
總含氣量（可(kě)選） |
0.2 ～ 15% |
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14 |
穩定性（測量偏差） |
同一試驗條件下(xià)對(duì)同一油樣的(de)監測結果偏差不超過 ±5%（中等濃度） |
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15 |
靜電放電抗擾度 |
4 級，± 8kV－± 15kV |
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16 |
電快(kuài)速瞬變脈沖群抗擾度 |
4 級，± 4kV |
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17 |
浪湧（沖擊）抗擾度 |
4 級，± 4kV |
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18 |
耐地震能力：地震波爲正弦波
持續時(shí)間：三個(gè)周波，安全系數 1.67 |
地震烈度 9 度地區(qū)：
地面水(shuǐ)平加速度 0.4g ，地面垂直加速度 0.2g |
地震烈度 8 度地區(qū)：
地面水(shuǐ)平加速度 0.25g ，地面垂直加速度 0.125g |
地震烈度 7 度地區(qū)：
地面水(shuǐ)平加速度 0.2g ，地面垂直加速度 0.1g |
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19 |
存儲運輸極限環境溫度 |
-40 ℃ ～＋ 80 ℃ |
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20 |
外殼的(de)防護性能 |
室外安裝部件（本系統和(hé)通(tōng)訊控制單元） IP56 |
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21 |
外形尺寸 |
寬 585mm × 深 486mm × 高(gāo) 1010mm |
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22 |
整機重量 |
125kg |
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23 |
基礎尺寸 |
長(cháng) 800mm × 寬 600mm × 地面高(gāo) 200mm左右 |
