HDQS-3600變壓器色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹
HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是華頂電力電力設(shè)備有限公司在傳統(tǒng)色譜分析技術(shù)基礎(chǔ)上經(jīng)過不斷的研究和完善,嚴格以國際電工委員會標準及中國電力行業(yè)變壓器油監(jiān)測國家標準為試驗研發(fā)依據(jù),結(jié)合國際色譜分析技術(shù)新成果,吸收國內(nèi)外變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場運行經(jīng)驗,研究開發(fā)的新一代變壓器油色譜在線監(jiān)測產(chǎn)品??赏瑫r進行單氫、多組份、全組份油中溶解故障氣體的監(jiān)測:如氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、二氧化碳(CO2),并能輔助實現(xiàn)油中微水的在線分析。自動、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,提高設(shè)備運行的可靠性。并通過對故障特性氣體的分析診斷,及時捕捉變壓器故障信息,科學(xué)指導(dǎo)變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備運行檢修。
HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)具備以下特點:
- 在線監(jiān)測H2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO2(選配)、H2O(選配)等氣體濃度及增長率;
- 快速的分析周期,最短監(jiān)測周期為1小時,最長30天,用戶可自行設(shè)置(推薦為24小時);
- 采用循環(huán)取樣方式,不造成變壓器油的排放損失;
- 采用真空環(huán)境以及磁力攪拌方式實現(xiàn)油氣快速分離,脫氣率穩(wěn)定;
- 采用冷阱技術(shù),*隔離了油氣污染,實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備全壽命免維護;
- 采用專用高性能單一色譜柱,提高了系統(tǒng)檢測的可靠性,適用于戶外現(xiàn)場設(shè)備的長期安全運行;
- 采用*MEMS集成傳感器技術(shù),檢測靈敏度高,使用壽命長,基線穩(wěn)定;
- 高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù)及運算模型,誤差范圍為±10%,優(yōu)于離線色譜儀±30%的指標;
- 采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,可實現(xiàn)遠程檢測診斷和數(shù)據(jù)遠程瀏覽訪問;
- 實現(xiàn)故障氣體特性曲線的自動捕峰以及原始譜圖分析。
- 多種數(shù)據(jù)顯示及查詢方式,提供數(shù)據(jù)報表和趨勢圖分析;
- 提供改良三比值法、大衛(wèi)三角法和立方體圖示法等多種故障診斷方法;
- 具備設(shè)備異常事件報警功能,大大增強了設(shè)備的可靠安全運行;
- 安裝維護簡便,在不影響變壓器正常運行的情況下,即可帶電進行設(shè)備整體安裝;
2.1、 HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理
HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是采用廣譜型氣相色譜分析原理,實現(xiàn)變壓器油中溶解氣體的在線監(jiān)測。當變壓器存在局部過熱或局部放電時,故障部位的絕緣油或固體絕緣物將會分解出小分子烴類氣體(如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等)和其他氣體(如H2、CO、CO2等)。上述每種氣體在絕緣油中的濃度和油中可燃氣體的總濃度(TCG)均可作為變壓器內(nèi)部故障診斷的指標。
HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)運行時,采用差壓泵吸方式將變壓器油吸入到油樣采集單元中,通過內(nèi)部油泵進行油樣循環(huán),在真空環(huán)境以及磁力攪拌作用下實現(xiàn)油氣快速分離,通過冷阱技術(shù)除雜后,將故障特性氣體導(dǎo)入六通閥定量管。定量管中的混合故障氣體在載氣的推動下進入色譜柱,通過色譜柱對不同氣體具備不同的親和作用,將故障特性氣體依此分離。氣敏傳感器按出峰順序?qū)收咸匦詺怏w逐一進行檢測,并將故障氣體的濃度特性轉(zhuǎn)換成電信號。數(shù)據(jù)采集器中心CPU對電信號進行轉(zhuǎn)換處理、存儲。數(shù)據(jù)采集器嵌入式工控機通過RS485通訊模式獲取本機日常監(jiān)測原始數(shù)據(jù)。嵌入式數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理,分別計算出故障氣體各組份及總烴含量。再通過后臺主控計算機故障診斷專家系統(tǒng)對變壓器油色譜數(shù)據(jù)進行綜合分析診斷,實現(xiàn)變壓器故障的在線監(jiān)測分析。同時數(shù)據(jù)采集器可就地輸出多路無源觸點式報警信號直接進入用戶自控系統(tǒng)。油中微水檢測系統(tǒng)通過專業(yè)的外置微水在線檢測裝置實現(xiàn),并將檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)入油色譜在線 監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)變壓器運行狀態(tài)的綜合診斷。
單臺數(shù)據(jù)采集器采集分析獲得的變壓器油運行狀態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)局域網(wǎng)交換機上傳至系統(tǒng)后臺主控計算機。數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)專用綜合分析與故障診斷軟件處理,實現(xiàn)報表、數(shù)據(jù)趨勢分析、故障診斷與報警、TCP/IP、GPRS等方式數(shù)據(jù)遠程傳輸與控制等系統(tǒng)功能,并形成后臺主控計算機統(tǒng)一控制的網(wǎng)絡(luò)式變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)。
2.2、 HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)組成簡介
HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由油路循環(huán)系統(tǒng)、油氣分離系統(tǒng)、冷阱、載氣調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、油中特性故障氣體色譜檢測單元、故障診斷與數(shù)據(jù)管理軟件(由工業(yè)控制計算機及操作系統(tǒng)構(gòu)成)、通訊網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)遠程控制與訪問軟件組建而成。
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2.3 、HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)指標
| 項目 | 內(nèi)容 | ||
1 | 系統(tǒng)型號 | HDQS-3600 | ||
2 | 監(jiān)測組分 | H2、CO、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、總烴、CO2(選配)、微水(選配)等組分 | ||
3 | 監(jiān)測周期 | 最短1小時,最長30天,用戶可自行設(shè)定,默認24小時 | ||
4 | 取樣方式 | 循環(huán)取樣,無排放損失 | ||
5 | 脫氣方式 | 真空環(huán)境以及磁力攪拌 | ||
6 | 除雜方式 | 冷阱技術(shù) | ||
7 | 進樣方式 | 平面六通閥定量進樣 | ||
8 | 分離方式 | 高性能單一色譜柱 | ||
9 | 檢測方式 | 專用單一氣敏傳感器 | ||
10 | 顯示方式 | 報表/趨勢圖/增量分析 | ||
11 | 分析診斷 | 改良三比值法、大衛(wèi)三角法及立方體圖法并提供原始譜圖 | ||
12 | 報警方式 | 濃度設(shè)定、增量值報警;就地?zé)o源觸點輸出 | ||
13 | 通訊方式 | TCP/IP通訊協(xié)議 | ||
14 | 數(shù)據(jù)存儲 | 大于10年 | ||
15 | 標配載氣 | 2瓶10L高純度合成空氣,一用一備 | ||
16 | 工作電源 | AC220V±10%,50Hz | ||
17 | 標稱功率 | 1500W | ||
18 | 監(jiān)測氣體 | 測量范圍 | 分辨力 | 精度 |
1) | H2 | 1~2000?L/L | 1?L/L | ≤±10% |
2) | CO | 1~5000?L/L | 1?L/L | ≤±10% |
3) | CH4 | 1~2000?L/L | 1?L/L | ≤±10% |
4) | C2H4 | 0.5~2000?L/L | 0.5?L/L | ≤±10% |
5) | C2H6 | 0.5~2000?L/L | 0.5?L/L | ≤±10% |
6) | C2H2 | 0.3~1000?L/L | 0.3?L/L | ≤±10% |
9) | 總烴 | 1~8000?L/L | 1?L/L | ≤±10% |
7) | CO2(可選) | 1~5000?L/L | 1?L/L | ≤±10% |
8) | H2O(可選) | 1~800?L/L | 1?L/L | ≤±10% |
19 | 快速瞬變脈沖群抗擾度 | 4級,±4kV | ||
20 | 浪涌(沖擊)抗擾度 | 4級,±1.2kV | ||
21 | 抗地震能力
| 地震烈度9度地區(qū): 地面水平加速度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): 地面水平加速度0.2g,地面垂直加速度0.1g | ||||
22 | 環(huán)境溫度 | -40℃~+70℃ | ||
23 | 環(huán)境濕度 | 相對濕度5~95%(無冷凝) | ||
24 | 大氣壓力 | 50kPa~110kPa | ||
25 | 防護等級 | IP56 | ||
26 | 外形尺寸 | 寬800mm×深550mm×高1400mm | ||
27 | 整機重量 | 150kg |
2.4、 HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)方式
HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)采用*通訊協(xié)議,使數(shù)字化數(shù)據(jù)可安全、穩(wěn)定的長距離傳輸。采用光纖有線通訊方式組網(wǎng)。并根據(jù)用戶需要定制多種通訊方式,便于用戶選擇,一定程度上方便了用戶對現(xiàn)場所有設(shè)備進行統(tǒng)一管理,便于實現(xiàn)智能電網(wǎng)的組建,*符合電網(wǎng)組建大規(guī)模智能數(shù)字化電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。
HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)通過光纖接入模式組成三級遠程變壓器油色譜在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。一個電廠或變電站可以用一臺后臺監(jiān)控服務(wù)器,通過以太網(wǎng)方式控制多臺色譜數(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。系統(tǒng)通過WEB方式接入局域網(wǎng),局域網(wǎng)上的任一終端瀏覽器都可以在獲得授權(quán)的條件下瀏覽數(shù)據(jù)處理服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測數(shù)據(jù)和有關(guān)系統(tǒng)信息。
2.5 HDQS-3600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)配置
標準配置 | 油色譜數(shù)據(jù)采集器 | 變壓器油色譜現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器 |
后臺工作站 | 華北工控(P4-3.2G/DDR1G/200G/CD-ROM) 21’晶彩色顯示器 | |
輔助單元一:通訊單元 | 單模光纖及光電轉(zhuǎn)換器 | |
輔助單元二:載氣單元 | 2瓶10L高純壓縮空氣,不銹鋼減壓閥,不銹鋼氣管; | |
輔助單元三:動力電纜 | 鎧裝動力電纜,3×1.5 ,長度20米; | |
輔助單元四: 接口法蘭及油路循環(huán)管 | 接口法蘭根據(jù)變壓器接口圖紙加工 φ6mm紫銅管,φ14mm鋁塑保護管,長度30米; | |
可選配置 | 二氧化碳模塊 | 可選擇二氧化碳監(jiān)測功能 |
微水模塊 | 可選擇微水監(jiān)測功能 | |
伴熱組件 | 可進行油路循環(huán)管道伴熱 | |
控制屏柜 | 寬800mm×深600mm×高2260mm |