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變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)性能簡述
變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷，適用于各種電壓等級的電力充油變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設(shè)備。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。
該監(jiān)測系統(tǒng)是我司在變壓器油色譜分析儀的基礎(chǔ)上，比較國內(nèi)外的監(jiān)測裝置，研發(fā)而來，該設(shè)備具有以下性能特點：
♦ 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，真實地反應變壓器油中溶解氣體狀態(tài)；
♦ 油氣分離安全可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；
♦ 采用復合色譜柱，提高氣體組分的分離度；
♦ 采用進口特制的檢測器 ，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%；
♦ 成熟可靠的通信方式，采用標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠程數(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；
♦ 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)境適應能力強，成功應用于高寒、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 標準 ；
♦ 提供有兩級報警功能，報警信號可遠傳；
♦ 開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；
此外， 系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計，高性能嵌入式處理器的應用使色譜在線監(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小時檢測一次；
♦ 油氣分離速度快，僅需10分鐘多鐘左右，采用特殊的環(huán)境適應技術(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)，保證載氣不會帶進變壓器本體中；
♦ C2H2低檢測限可達 0.1-0.5 μ L/L ；
♦ 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達 ± 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，進一步提高系統(tǒng)抗干擾性能；
♦ 采用以太網(wǎng)方式，可實現(xiàn)全數(shù)字、遠程數(shù)據(jù)傳輸、控制和參數(shù)設(shè)置；
♦ 加強系統(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 ；
♦ 加強系統(tǒng)自檢，增加遠程維護功能，提供設(shè)備異常事件報警；
♦ 支持 61850通訊協(xié)議，提供同類監(jiān)測設(shè)備組網(wǎng)功能，可實現(xiàn)某一區(qū)域的集中遠程診斷；
♦ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用19”標準機箱和高集成模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護簡便，操作人性化；
♦ 可擴展性高，可便捷的與其它監(jiān)測裝置集成；
♦ 無鋼瓶設(shè)計，不需要每年更換載氣，大大減少了售后維護量，并且沒有高壓容器在變壓器旁，設(shè)備安全性得到充分保障，沒有任何安全隱患。
變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)可由現(xiàn)場監(jiān)測主機獨立完成，現(xiàn)場監(jiān)測主機包含色譜數(shù)據(jù)采集處理模塊、、油氣分離模塊、氣體檢測模塊、氣源模塊等四個高集成模塊和輔助單元組成。其中色譜數(shù)據(jù)采集處理模塊包含數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場控制處理單元、通訊控制單元及61850規(guī)約通訊等；油氣分離模塊包含油樣循環(huán)采集單元、油樣定量單元、油樣處理返回單元、脫氣集氣單元等；氣體檢測模塊包含氣體分離單元、恒溫恒流控制單元、氣體檢測單元等；氣源模塊包含產(chǎn)氣單元、儲氣單元、凈化單元、壓力控制和報警單元等；輔助單元包括置于變壓器接口、油管及通信及電源電纜等。如果不通過61850通訊規(guī)約直接上傳數(shù)據(jù)和報警等值也可以在主控室安裝電腦和監(jiān)控軟件，直接在主控室內(nèi)監(jiān)測設(shè)備的運行狀況。
變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作時，先利用油樣采集單元進行油路循環(huán)，處理連接管道的死油，再進行油樣定量；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)并自動進樣； 在自產(chǎn)載氣推動下，樣氣經(jīng)過色譜柱分離，順序進入氣體檢測器；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)進行存儲、計算和分析，并通過 100M 以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器或通過通信協(xié)議直接上傳到省公司后臺，也可由 監(jiān)測與預警軟件進行數(shù)據(jù)處理和故障分析。