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安顺变压器油色谱在线监测系统技术参数2.1基本数据1、额定数据额定电压:AC220V。功率消耗:在额定工作电压下,功率消耗不大于1000w 。2、检测指标表1气体组分检测指标气体组分小检知浓度测量范围检测精度监测周期小监测周期2小时。可按用户需要任意设定监测周期。4、重复性对同一油样(以乙烯C2H4浓度50μL/L 计算)连续进行5次油中气体成份分析,试验结果之间的差异不超过5次平均值的10%。5、测量误差对检测限值和检测限值之间气体含量的油样进行分析的同时,取同一油样在气相色谱仪上检测,以色谱仪检测数据为基准,计算测量误差。在线监测装置检测数据色谱仪检测数据测量误差 色谱仪检测数据测量误差:检测限值或±30%,取两者值。6、通信接口电气以太网接口:通讯串口:、外形尺寸本产品外形为长方形箱体,采用1.5mm 厚冷板。具体尺寸如下:1400mm720mm420mm。2.2环境条件1、环境温度:-40°C~+55°C;2、相对湿度:5%~95%无冷凝;3、大气压力:80kPa ~110kPa;4、海拔高度:0~3000m。2.3绝缘性能1、绝缘电阻A、在标准试验环境下,绝缘电阻符合表2的要求。表2标准试验环境下绝缘电阻要求额定电压Ur绝缘电阻值Ur≤60V≥5MΩUr>60V≥5MΩ注:与二次设备及外部回路直接连接的端口回路,绝缘电阻采用Ur > 60V的要求B、在温度(+40±2)°C,相对湿度(93±3)%恒定湿热试验环境下,绝缘电阻符合表3的要求。表3恒定湿热环境下绝缘电阻要求额定电压Ur绝缘电阻值Ur≤60V≥1MΩUr>60V≥1MΩ注:与二次设备及外部回路直接连接的端口回路,绝缘电阻采用Ur > 60V的要求2、介质强度在标准大气条件下,介质强度符合表4要求。表4介质强度要求额定电压Ur试验电压有效值Ur≤60V0.5kVUr>60V2.0kV注:与二次设备及外部回路直接连接的端口回路,介质强度采用Ur > 60V的要求3、冲击电压在标准大气条件下,在电源及信号端口对外壳之间施加标准雷电冲击电压。

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安顺变压器油色谱在线监测系统无元器件损坏现象。6、电压暂降、短时中断抗扰度试验装置能承受GB/T 17626.11-2008中规定的试验等级为40的持续时间10个周波的电压暂降、短时中断抗扰度试验。7、承受阻尼振荡磁场抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.10中规定的试验等级为5级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。同时,干扰消失后,装置正常工作。2.6连续通电出厂前,在常温下进行不小于72h的连续通电试验,装置各项参数和性能指标符合企标。2.7安全要求防护等级:IP563产品功能介绍3.1数据采集功能运用气相色谱分析原理,采用真空与电磁振荡相结合的脱气技术,应用复合型色谱柱气体分离方法,使用基于集成传感技术的检测器,实现对变压器油中溶解的多组分气体H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的在线检测,可辅助实现CO2及微水H2O的检测。3.2工作原理电力变压器、电抗器、套管等充油高压电气设备,通常采用油、纸\纸板组成绝缘系统。当设备内部发生热故障、放电性故障或油、纸老化时,会产生多种故障气体,这些故障气体溶解于油中。不同类型的故障产生的气体组份及浓度也不同,因此故障气体组份可以反映不同类型的故障。利用气相色谱分析法对故障气体组份进行定性、定量分析,获得气体组份及其含量,实现对变压器的故障诊断。

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安顺变压器油色谱在线监测系统工作流程1、变压器油经闭路循环进入油气分离室,受检油样在真空环境及电磁激振作用下,实现油气分离。2、经冷阱除油后,分离出的故障特性气体导入气体定量室后,在载气的作用下流经色谱柱。利用色谱柱对各个气体组份具备不同的吸附\解附作用,使故障特性气体被依次分离。3、气敏传感器按出峰顺序对故障特性气体逐一进行检测,并将故障气体的浓度特性转换成电信号。4、数据处理单元对电信号进行分析处理,分别计算出故障气体各组份浓度。5、通信模块将气体组份浓度、载气压力状态、谱图等数据信息按照TCP/IP、IEC61850通信协议上送过程层网络,变压器状态监测主IED故障诊断系统对色谱数据进行综合分析诊断,超过设定注意值时进行报警,实现变压器故障的在线监测。3.4系统结构图3-1系统结构在功能上划分为油样获取单元、油气分离单元、载气单元、色谱检测单元、控制与数据处理单元、通信接口单元。1、油样获取单元经油泵强循环从变压器主油箱取得油样,并送入脱气室。

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安顺变压器油色谱在线监测系统缓慢打开气瓶总阀门,此时总表压力(一级压力表)应在130-140Kg/cm2。缓慢调节调节柄,将二级压力表的压力调节在3.5-4.0 Kg/cm2之间。关闭载气瓶总阀,退出减压器调节柄,等待1小时后,两指示表压力无变化视为减压器工作正常,无泄露。3)将标配φ3mm不锈钢管连接在减压器出口上,调节减压器调节柄进行管路吹扫,10秒钟后关闭载气瓶阀门,退出减压阀调节柄。将不锈钢管的另一端连接到现场主机的载气进口接头上。4、动力电缆的连接1)现场主机应采用独立电源供电或使用所安装变压器数据检测系统公用电源、风冷电机电源等。现场主机总功耗不大于1000W。2)将动力电缆从取电点铺设至现场主机接线盒电源端子排处。3)现场主机的主电源由3×1.5mm屏蔽电缆直接接入接线盒。5、通信电缆的连接1)通信电缆铺设应注意防止拉断、刮伤等,并应将通信电缆固定在电缆沟信号电缆层桥架上。2)采用RS485通讯模式,使用双绞屏蔽电缆。如果传输距离超过1200M,使用光缆。3)采用TCP/IP通讯模式,使用网络通信电缆。如果传输距离超过100M,使用光缆。5.4系统运行1、启动设备主电源:上电后数据处理器主电源指示灯闪烁。注:A、现场主机端子排5/12/24直流电源是提供现场操作用的,如接现场操作显示气、加装网络交换机等;B、设备一定要带油运行,不然可能影响油泵的使用寿命。没油就是空载,对电机及油泵危害严重。2、通讯连接:确定上电状态正常后,进入安装调试操作程序,此时现场主机处于待运状态。通过调试软件实现通讯初始化,使现场设备投入正常运行。通过以上操作现场设备与控制分析软件形成网络式系统。


安顺变压器油色谱在线监测系统溶剂峰严重拖尾 分流流速低;隔垫清洗气流速低;进样速度不合适。内衬管密封不严提高分流气流速;增加隔垫清洗气流速;摸索合适的进样速度;压进内衬管出现严重的鬼峰色谱柱残流的高沸物系统污染;玻璃内衬管污染;载气气路污染。高温老化色谱柱老化系统;清洗玻璃内衬管;在载气路增加过滤器第七章  镍转换炉变压器油色谱仪的检测对象为溶解于绝缘油中的七种气体组份: H2、O2、CH4、C2H4、C2H6、 C2H2、CO、CO2,以TCD测定H2、O2,以FID测定烃类气体和CO、CO2。由于FID对CO、CO2没有响应,而TCD的检测灵敏度不够,采用镍转换炉,把CO、CO2转化为CH4(CO、CO2转化为CH4的转化率均大于98),用FID检测以提高CO、CO2的检测灵敏度。镍转化炉结构示意图如图所示。第八章 仪器维护保养及常见故障处理1 仪器的保养与维护 1.1 仪器的保养在日常使用过程中,应注意对仪器进行必要的保养,以保证仪器正常工作,延长其使用寿命。气体钢瓶应放置在通风之处,尽量将气体钢瓶与仪器分处放置;三根气体净化管内必须填装分子筛、硅胶,以吸收气体中的杂质,并注意失效后及时更换;注意经常更换进样口的硅胶垫;注意经常用适当的溶剂清洗内衬管;仪器在不使用时,应用罩子将仪器罩住,防止灰尘及异物进入。 1.2 仪器的维护 1.2.1气体净化器的维护流路控制系统中,接有过滤器,其中就置放有5A分子筛。5A分子筛需要定期更换或活化。活化温度为260℃,时间24小时。1.2.2气体净化管的维护流路控制系统中,载气接有气体净化管,其中就置放有5A分子筛。5A分子筛需要定期更换或活化。活化温度为260℃,时间24小时。


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安顺变压器油色谱在线监测系统油气分离单元采用真空与电磁振荡相结合的脱气方法,将气体从油中分离出来,并导入定量室。3、载气单元为色谱检测提供流速、流量恒定的流动相,保证色谱分离的准确性和稳定性。4、色谱检测单元采用复合型色谱柱及基于集成传感技术的检测器,实现多组份气体的分离和检测。5、控制与数据处理单元按照工艺流程实现对控件的顺序控制,实现载气调节、温度控制,完成信号调理、转换和数据计算。6、通信接口单元按照TCP/IP、IEC61850通信协议,将数据信息上传至过程层网络。3.5数据通信功能装置适用于符合TCP/IP、IEC61850标准的全智能变电站,气体组份浓度、载气压力状态、二维谱图等数据信息采用MMS方式传输至过程层网络。装置可提供两路电气以太网接口,用于与变压器状态监测主IED通讯,或者将数据信息直接上送站端一体化信息平台。4硬件结构4.1结构与安装图4-1外形尺寸现场数据采集器外形尺寸为:1400×720×420mm4.2面板说明1、运行指示:装置主CPU运行指示,常开状态。2、控制指示:装置各部件运行指示,常开状态。

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安顺变压器油色谱在线监测系统氢焰检测器结构(FID)变压器油色谱仪氢焰检测器结构如图二十二所示:图二十二 变压器油色谱仪氢焰检测器结构1、收集筒 2绝缘瓷环3.极化电压环 喷嘴4.信号线5.基座 6.加热块由于检测器采用根部加热,一般不会发生冷凝现象,柱子可直接插到喷嘴根部,以减小柱后死体积。二、FID微电流放大器电原理方框图 见图二十三图二十三 FID微电流放大器电原理方框图变压器油色谱仪FID板连线见下图三、使用注意事项:1、应严格注意气路清洁。2、放大器必须良好接地。3、载气、氢气、空气气路稳压阀,出厂时都已定值,如要改变,调节方法如下:(1)载气:N2,减气阀开至0.4Mpa,把稳流阀全打开,调节稳压阀,使压力表指示在0.30Mpa,然后根据需要调节各自稳流阀。(2)H2气路:减压阀开至0.25Mpa,把针形调节阀全打开,调节稳压阀,使压力表指示在0.20Mpa,然后根据需要调节各自的针形调节阀。(3)空气气路:减压阀开至0.4Mpa,把稳流阀全打开,调节稳压阀,使压力表指示在0.20Mpa,然后根据需要调节稳中有各自的针形调节。4、等到柱温和汽化温度基本稳定后,方可通气点火,FID必须使用N2、H2和空气三种气体,同时调节到适当的流速上。N2、H2、空气流速读取:N2流速通过面板压力表显示。H2和空气流速可压力表指示从仪器流量曲线图中查得。N2流速和H2流速比值一般为1:0.95,H2流速和空气流速比值一般为1:10,灵敏度较佳,基流小。总之,流过喷咀的总流速应小于100ml/min左右较佳。5、要求检测器温度比柱温要400C,这样氢焰检测室根部与柱室温度相近,防止样品冷凝。6、如果以H2作载(这样便可兼作燃气)时,应在原氢气气路中通入合适的氮气,防止灵敏度下降,确保定量准确度。7、未安装色谱柱前,严禁接通H2,否则会造成柱室里充满氢气,开机后会引起爆炸,一定当心! 。

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安顺变压器油色谱在线监测系统溶剂峰严重拖尾 分流流速低;隔垫清洗气流速低;进样速度不合适。内衬管密封不严提高分流气流速;增加隔垫清洗气流速;摸索合适的进样速度;压进内衬管出现严重的鬼峰色谱柱残流的高沸物系统污染;玻璃内衬管污染;载气气路污染。高温老化色谱柱老化系统;清洗玻璃内衬管;在载气路增加过滤器第七章  镍转换炉变压器油色谱仪的检测对象为溶解于绝缘油中的七种气体组份: H2、O2、CH4、C2H4、C2H6、 C2H2、CO、CO2,以TCD测定H2、O2,以FID测定烃类气体和CO、CO2。由于FID对CO、CO2没有响应,而TCD的检测灵敏度不够,采用镍转换炉,把CO、CO2转化为CH4(CO、CO2转化为CH4的转化率均大于98),用FID检测以提高CO、CO2的检测灵敏度。镍转化炉结构示意图如图所示。第八章 仪器维护保养及常见故障处理1 仪器的保养与维护 1.1 仪器的保养在日常使用过程中,应注意对仪器进行必要的保养,以保证仪器正常工作,延长其使用寿命。气体钢瓶应放置在通风之处,尽量将气体钢瓶与仪器分处放置;三根气体净化管内必须填装分子筛、硅胶,以吸收气体中的杂质,并注意失效后及时更换;注意经常更换进样口的硅胶垫;注意经常用适当的溶剂清洗内衬管;仪器在不使用时,应用罩子将仪器罩住,防止灰尘及异物进入。 1.2 仪器的维护 1.2.1气体净化器的维护流路控制系统中,接有过滤器,其中就置放有5A分子筛。5A分子筛需要定期更换或活化。活化温度为260℃,时间24小时。1.2.2气体净化管的维护流路控制系统中,载气接有气体净化管,其中就置放有5A分子筛。5A分子筛需要定期更换或活化。活化温度为260℃,时间24小时。


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安顺变压器油色谱在线监测系统文件号的输入即将光标移至文件处依次按《8》+《确认》键即可。此时文件为8,则仪器内所有设置的参数为8号文件内容,若输入其它文件号,则8号文件自动储存。若要找回8号文件的内容,只需将文件号输入为8并按确定键即可。图十八 辅助功能图十九 仪器参数界面 按《Menu》键,则状态栏显示〡用户配置〡仪器参数〡保护温度〡秒表 并将光标右移至《仪器参数》栏,再按确定《确认》键,则显示屏变为[图十九]界面此界面为仪器参数界面,仪器在出厂已校好,用户一般不要随意改动。“启动记录”它记录了仪器启动的次数。保护温度的设置:在保护温度的界面下设置各加热区的保护温度。保护温度的设置,要高于使用温度的20℃。实际温度超过设置的保护温度时,仪器将报警并停止所有的加热。按《Menu》键,状态栏显示 用户配置〡仪器参数〡保护温度〡秒表〡,将光标移至《秒表》,按确定《确认》键,则显示屏显示[图二十]界面。图二十 设置秒表计时界面此界面为设置秒表计时界面。次按《▲》键或《确认》,开始计时;第二次按《▼ 》键或《确认》,停止计时同时显示60秒除以即时时间值,方便用户计算分钟流量。第三次按《确认》键,清除计时时间。当光标处于后面任一界面下面的状态标,可按“·”键回到此界面。按两次《Menu》键,状态栏变为〡温控〡检测器〡事件〡程序升温〡辅助功能〡此时光标处于《辅助功能》栏,移动光标选定菜单,按确定键可进入以上任何一个界面。变压器油色谱仪的温控电路主板背挂于控制箱中上部,加热板和点火板在仪器后部。其连线见下图。工作原理图见下图。变压器油色谱仪CPU板连线见下图第五章热导池检测器(TCD)的安装与使用工作原理:在一个处于热平衡的TCD中,组分进入测量臂池腔,就会由于气体组成的改变,引起气体热导系数的变化,气体热导系数的改变,引起热敏元件温度的变化,热敏元件的温度变化,引起热敏元件阻值的变化,热敏元件阻值的变化使惠斯顿电桥输出信号的变化。所以TCD的信号变化是各个变量相继变化的结果热导池检测器的结构:热导池检测器采用半扩散式结构,经特珠工艺处理的100Ω铼钨丝,恒流源供电,具有断流热丝保护功能。配置了2路专用补充气,见下面TCD补充气气路流程图,以便用大孔径毛细管。热导池检测器结构如图二十一。


安顺变压器油色谱在线监测系统否则可能危害本系统和变压器的安全运行。1.4产品特点1、 真空与电磁振荡脱气技术采用的真空与电磁振荡相结合的脱气技术可在低真空度条件下,利用电磁激振与溶质的真空挥发共同形成溶解气体的循环自激,在无任何介质介入的前提下,实现变压器油溶解气体的快速有效分离。脱气效率高、时间短、重复性好,避免对变压器绝缘油的污染。2、冷阱技术在油色谱检测中存在油气对色谱柱活性物质的污染,这将严重影响色谱柱的分离效果,降低色谱柱使用寿命。通常采用活性剂(如活性碳等)对分离出来的故障气体进行吸附过滤,可有效降低油气对色谱柱污染。但活性剂的活化再生特性无法满足在线监测系统长时期稳定运行要求。冷阱是在一定的低温环境下,将变压器油C3以上有机物挥发成份实现有效冷凝,彻底避免油气对色谱柱的污染,实现系统免维护要求。3、复合色谱柱用复合单柱取代双柱,简化系统结构。复合色谱柱在一定温度环境下,可有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体,且在不同恒温条件下,各气体出峰面积不变,不影响系统数据处理的捕峰条件,适用于现场安装的变压器油色谱在线监测装置。复合色谱柱具有柱效率高,抗污染性能好,使用寿命长等特点。4、气体检测器技术采用集成传感技术,敏感元件和控制电路集成在独特的陶瓷硅芯片上,对应设计的故障气体受检气室,具有小的死体积,可大大提高检测灵敏度。和FID、TCD传感器相比,不怕中毒,寿命长。和其他非色谱检测法对比,检测器构造简单,体积小巧,检测灵敏度高。5、支持TCP/IP、IEC61850通信协议气体组份浓度、载气压力状态、谱图等数据信息可采用SV/GOOSE形式传输至过程层网络,支持TCP/IP通讯协议并全面支持智能变电站基于IEC61850通信要求,可实现与其他厂商的变压器状态监测主IED的无缝接入

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