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HDQS96變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)使用手冊

來源:武漢華頂電力設(shè)備有限公司   2019年12月17日 12:12  

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

小檢知濃度

測量范圍

檢測精度

CH4

≤1μL/L

12000μL/L

±10%

C2H4

≤1μL/L

12000μL/L

±10%

C2H6

≤1μL/L

12000μL/L

±10%

C2H2

≤0.5μL/L

0.5500μL/L

±10%

CO

≤5μL/L

54000μL/L

±10%

CO2(選配)

≤25μL/L

255000μL/L

±10%

H2O(選配)

2%RH

2RH

±10%

 

3、監(jiān)測周期
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。,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
對低檢測限值和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?                                          ?
色譜儀檢測數(shù)據(jù)
    測量誤差:低檢測限值或±30%,取兩者大值。
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(dāng)額定電壓Ur>60V時,試驗電壓為5kV;當(dāng)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(dāng)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)

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