HDQS96變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)使用手冊
安全須知
從事本系統(tǒng)安裝,、運行操作及維護的所有人員:
1,、 必須具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)資質(zhì),;
2,、 嚴格遵守本使用手冊的相關(guān)說明;
3,、 不得在系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)服務(wù)器上玩游戲,、瀏覽網(wǎng)頁等;
4,、不得在系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)服務(wù)器上安裝其它任何軟件,,以避免造成不必要的沖突,。
違反以上操作可能導(dǎo)致:
1,、降低系統(tǒng)監(jiān)測精度,危害系統(tǒng)使用壽命,;
2,、可能損壞本系統(tǒng)設(shè)備或用戶的其他設(shè)備;
3,、造成不必要的傷害,。
1.2相關(guān)標準
本系統(tǒng)引用下列標準,并由此規(guī)定了本系統(tǒng)的技術(shù)要求,、驗收規(guī)則,、檢驗方法、適用范圍,、包裝要求,、標志、運輸及儲存,。
1,、GB7597-1987電力用油取樣方法
2,、GB/T7601-1987運行中變壓器油水分測定法
3、GB/T14542-93運行中變壓器油的維護管理規(guī)定
4,、DL/T 596-1996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程
5,、DL/T 572-1995 電力變壓器運行規(guī)程
6、GB /T 7252一2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則
7,、GB/T17623-1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法
8,、GB/T 2423-2001電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗
9、GB/T 17626-1998電磁兼容 試驗和測量技術(shù)
10,、GB/T 13384-1992機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求
11,、GB190—1990危險貨物包裝標志
12、GB5099-1994鋼質(zhì)無縫氣瓶
13,、GB 4208-1993外殼防護等級(IP代碼)
1.3應(yīng)用范圍
變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)適用于110KV及以上電壓等級電力變壓器,、330KV及以上電壓等級高壓并聯(lián)電抗器的運行狀態(tài)監(jiān)測。作為狀態(tài)監(jiān)測傳感層設(shè)備,,主要完成智能變電站一次充油設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測參量的本地測量,、數(shù)據(jù)通信功能,滿足智能化變電站基于IEC61850的通信要求,,實現(xiàn)全數(shù)字式數(shù)據(jù)采集傳輸,。
系統(tǒng)是否只用于規(guī)定的用途, 由用戶負責(zé),。為了安全起見,,在系統(tǒng)的安裝、改進,、投入運行和更新過程中,,事前未經(jīng)本公司同意不能進行其他未授權(quán)的作業(yè)。否則可能危害本系統(tǒng)和變壓器的安全運行,。
1.4產(chǎn)品特點
1,、 真空與超聲波電磁振蕩脫氣技術(shù)
采用的真空與超聲波電磁振蕩相結(jié)合的脫氣技術(shù)可在低真空度條件下,利用超聲波的電磁激振與溶質(zhì)的真空揮發(fā)共同形成溶解氣體的循環(huán)自激,,在無任何介質(zhì)介入的前提下,,實現(xiàn)變壓器油溶解氣體的快速有效分離。脫氣效率高,、時間短,、重復(fù)性好,避免對變壓器絕緣油的污染,。
2,、冷阱技術(shù)
在油色譜檢測中存在油氣對色譜柱活性物質(zhì)的污染,這將嚴重影響色譜柱的分離效果,降低色譜柱使用壽命,。通常采用活性劑(如活性碳等)對分離出來的故障氣體進行吸附過濾,,可有效降低油氣對色譜柱污染。但活性劑的活化再生特性無法滿足在線監(jiān)測系統(tǒng)長時期穩(wěn)定運行要求,。
冷阱是在一定的低溫環(huán)境下,,將變壓器油C3以上有機物揮發(fā)成份實現(xiàn)有效冷凝,*避免油氣對色譜柱的污染,,并實現(xiàn)系統(tǒng)免維護要求,。
3、復(fù)合色譜柱
用復(fù)合單柱取代雙柱,,簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),。復(fù)合色譜柱在一定溫度環(huán)境下,可有效分離H2,、CO,、CH4、C2H6,、C2H4,、C2H2等六種故障氣體,且在不同恒溫條件下,,各氣體出峰面積不變,,不影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的捕峰條件,適用于現(xiàn)場安裝的變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置,。復(fù)合色譜柱具有柱效率高,,抗污染性能好,使用壽命長等特點,。
4,、氣體檢測器技術(shù)
采用集成傳感技術(shù),敏感元件和控制電路集成在*的陶瓷硅芯片上,,對應(yīng)設(shè)計的故障氣體受檢氣室,,具有最小的死體積,,可大大提高檢測靈敏度,。
和FID、TCD傳感器相比,,不怕中毒,,壽命長。和其他非色譜檢測法對比,,檢測器構(gòu)造簡單,,體積小巧,檢測靈敏度高,。 ?5,、支持TCP/IP,、IEC61850通信協(xié)議
氣體組分組份濃度、載氣壓力狀態(tài),、二維譜圖等數(shù)據(jù)信息可采用SV/GOOSE形式傳輸至過程層網(wǎng)絡(luò),,支持TCP/IP通訊協(xié)議并全面支持智能變電站基于IEC61850通信要求,可實現(xiàn)與其他廠商的變壓器狀態(tài)監(jiān)測主IED的無縫接入,。
2技術(shù)參數(shù)
2.1基本數(shù)據(jù)
1,、額定數(shù)據(jù)
額定電壓:AC220V。
功率消耗:在額定工作電壓下,,功率消耗不大于1000w ,。
2、檢測指標
表1氣體組分檢測指標
氣體組分 | 最小檢知濃度 | 測量范圍 | 檢測精度 |
CH4 | ≤1μL/L | 1~2000μL/L | ±10% |
C2H4 | ≤1μL/L | 1~2000μL/L | ±10% |
C2H6 | ≤1μL/L | 1~2000μL/L | ±10% |
C2H2 | ≤0.5μL/L | 0.5~500μL/L | ±10% |
CO | ≤5μL/L | 5~4000μL/L | ±10% |
CO2(選配) | ≤25μL/L | 25~5000μL/L | ±10% |
H2O(選配) | 2%RH | 2~100%RH | ±10% |
3,、監(jiān)測周期
最小監(jiān)測周期2小時,。可按用戶需要任意設(shè)定監(jiān)測周期,。,,最短2小時,可連續(xù)監(jiān)測,。
4,、重復(fù)性
對同一油樣(以乙烯C2H4濃度50μL/L 計算),連續(xù)進行5次油中氣體成份分析,試驗結(jié)果之間的差異不超過5次平均值的10%,。
5,、測量誤差
對檢測限值和最高檢測限值之間氣體含量的油樣進行分析的同時,取同一油樣在氣相色譜儀上檢測,,以色譜儀檢測數(shù)據(jù)為基準,,計算測量誤差。
在線監(jiān)測裝置檢測數(shù)據(jù)?色譜儀檢測數(shù)據(jù)
測量誤差? ?100%
色譜儀檢測數(shù)據(jù)
測量誤差:檢測限值或±30%,,取兩者最大值,。
6、通信接口
電氣以太網(wǎng)接口:2個,,10M/100M,,RJ-45。
通訊串口:2個,,RS485,。
7、外形尺寸
本產(chǎn)品外形為長方形箱體,,采用1.5mm 厚度的鋼冷板,。具體尺寸如下:1400mm?720mm?420mm。
2.2環(huán)境條件
1、環(huán)境溫度:-40°C~+55°C,;
2,、 相對濕度:5%~95%無冷凝;
3,、 大氣壓力:80kPa ~110kPa,;
4、海拔高度:0~3000m,。
2.3絕緣性能
1,、絕緣電阻
A、在標準試驗環(huán)境下,,絕緣電阻應(yīng)符合表2的要求,。
表2標準試驗環(huán)境下絕緣電阻要求
額定電壓Ur | 絕緣電阻值 |
Ur≤60V | ≥5MΩ |
Ur>60V | ≥5MΩ |
注:與二次設(shè)備及外部回路直接連接的端口回路,絕緣電阻采用Ur > 60V的要求 |
B,、在溫度(+40±2)°C,,相對濕度(93±3)%恒定濕熱試驗環(huán)境下,絕緣電阻應(yīng)符合表3的要求,。
表3恒定濕熱環(huán)境下絕緣電阻要求
額定電壓Ur | 絕緣電阻值 |
Ur≤60V | ≥1MΩ |
Ur>60V | ≥1MΩ |
注:與二次設(shè)備及外部回路直接連接的端口回路,,絕緣電阻采用Ur > 60V的要求 |
2、介質(zhì)強度
在標準大氣條件下,,介質(zhì)強度應(yīng)符合表4要求,。
表4介質(zhì)強度要求
額定電壓Ur | 試驗電壓有效值 |
Ur≤60V | 0.5kV |
Ur>60V | 2.0kV |
注:與二次設(shè)備及外部回路直接連接的端口回路,介質(zhì)強度采用Ur > 60V的要求 |
3,、沖擊電壓
在標準大氣條件下,,在電源及信號端口對外殼之間施加標準雷電沖擊電壓。當額定電壓Ur>60V時,,試驗電壓為5kV,;當額定電壓Ur≤60V時,試驗電壓為1kV,。裝置應(yīng)無擊穿及元器件損壞現(xiàn)象,。
2.4機械性能
1、振動
抗振動:5Hz~17Hz 0.12″雙峰位移
17Hz~640Hz 1.7峰-峰加速度
2,、沖擊與碰撞
抗沖擊:10G峰-峰加速度(12ms)
2.5抗干擾能力
1,、承受靜電放電抗擾度試驗
裝置的外殼端口能應(yīng)能承受GB/T 17626.2-2006中規(guī)定的試驗等級為4級的靜電放電抗擾度試驗。同時,,干擾消失后,,裝置應(yīng)能正常工作,。
2,、承受輻射電磁場抗擾度試驗
裝置的外殼端口能應(yīng)能承受GB/T 17626.8-2008中規(guī)定的試驗等級為5級的工頻磁場、GB/T 17626.9-1998中規(guī)定的試驗等級為5級的脈沖磁場抗擾度試驗。同時,,干擾消失后,,裝置應(yīng)能正常工作。
3,、承受射頻電磁場抗擾度試驗
裝置的外殼端口能應(yīng)能承受GB/T 17626.3-2008中規(guī)定的試驗等級為5級的射頻電磁場抗擾度試驗,。同時,干擾消失后,,裝置應(yīng)能正常工作,。
4、承受快速瞬變抗擾度試驗
裝置的電源端口,、通信端口,、輸入和輸出端口能應(yīng)能承受GB/T 17626.4-2008中規(guī)定的試驗等級為4級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗。同時,,干擾消失后,,裝置應(yīng)能正常工作。
5,、沖擊(浪涌)試驗
裝置的電源端口,、通信端口、輸入和輸出端口應(yīng)能承受GB/T 17262.5-2008中規(guī)定的試驗等級為4級的浪涌(沖擊)抗擾度試驗,。對電源端口,、信號端口施加干擾時,裝置在技術(shù)要求規(guī)定范圍內(nèi)能正常運行,;對通訊端口施加干擾時,,允許通訊暫時中斷,但應(yīng)該能自行恢復(fù),。無元器件損壞現(xiàn)象,。
6、電壓暫降,、短時中斷抗擾度試驗
裝置應(yīng)能承受GB/T 17626.11-2008中規(guī)定的試驗等級為40的持續(xù)時間10個周波的電壓暫降,、短時中斷抗擾度試驗。
7,、承受阻尼振蕩磁場抗擾度試驗
裝置的外殼端口應(yīng)能承受GB/T 17626.10中規(guī)定的試驗等級為5級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗,。同時,干擾消失后,,裝置應(yīng)能正常工作,。
2.6連續(xù)通電
出廠前,在常溫下進行不小于72h的連續(xù)通電試驗,,裝置各項參數(shù)和性能指標應(yīng)符合企標,。
2.7安全要求
防護等級:IP56
3產(chǎn)品功能介紹
3.1數(shù)據(jù)采集功能
運用氣相色譜分析原理,,采用真空與超聲波電磁振蕩相結(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。
3.1.12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,。
3.1.23工作流程
1,、變壓器油經(jīng)閉路循環(huán)進入油氣分離室,受檢油樣在真空環(huán)境及超聲波的電磁激振作用下,,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),、二維譜圖等數(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)進行綜合分析診斷,,超過設(shè)定注意值時進行報警,實現(xiàn)變壓器故障的在線監(jiān)測,。
3.1.34系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖3-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在功能上劃分為油樣獲取單元,、油氣分離單元、載氣單元,、色譜檢測單元,、控制與數(shù)據(jù)處理單元、通信接口單元,。
1,、油樣獲取單元
經(jīng)油泵強循環(huán)從變壓器主油箱取得油樣,并送入脫氣室,。
2,、油氣分離單元
采用真空與超聲波電磁振蕩相結(jié)合的脫氣方法,將氣體從油中分離出來,,并導(dǎo)入定量室,。
3、載氣單元
為色譜檢測提供流速,、流量恒定的流動相,,保證色譜分離的準確性和穩(wěn)定性。
4,、色譜檢測單元
采用復(fù)合型色譜柱及基于集成傳感技術(shù)的檢測器,,實現(xiàn)多組份氣體的分離和檢測。
5,、控制與數(shù)據(jù)處理單元
按照工藝流程實現(xiàn)對控件的順序控制,,實現(xiàn)載氣調(diào)節(jié)、溫度控制,,完成信號調(diào)理,、轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計算。
6,、通信接口單元
按照TCP/IP,、IEC61850通信協(xié)議,,將數(shù)據(jù)信息上傳至過程層網(wǎng)絡(luò)。
3.25數(shù)據(jù)通信功能
裝置適用于符合TCP/IP,、IEC61850標準的全智能變電站,,氣體組份濃度、載氣壓力狀態(tài),、二維譜圖等數(shù)據(jù)信息采用MMS方式傳輸至過程層網(wǎng)絡(luò),。
裝置可提供4兩路路電氣以太網(wǎng)接口,用于與變壓器狀態(tài)監(jiān)測主IED通訊,,或者將數(shù)據(jù)信息直接上送站端一體化信息平臺,。