变压器油色谱在线监测系统产品及安装说明.docx

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变压器油色谱在线监测系统产品及安装说明

GS101H变压器油色谱在线监测系统

产品及安装说明

1、欢迎使用本公司GS101H变压器油色谱在线监测系列产品。

2、本手册属上海菲柯特电气科技有限公司知识产权，未经许可，任何单位及个人不得翻录。

3、本手册是GS101H型变压器油色谱在线监测系统产品及安装指南,使用产品前请仔细阅读。

4、本手册若有任何修改恕不另行通知。

一、产品说明

1、系统概述------------------------------------------------------------------------3

2、系统构成------------------------------------------------------------------------3

3、结构与原理----------------------------------------------------------------------4

4、技术指标和特点------------------------------------------------------------------6

5、运行使用------------------------------------------------------------------------7

6、日常维护------------------------------------------------------------------------9

7、常见问题-----------------------------------------------------------------------10

二、安装说明

1、安装前要了解的内容-------------------------------------------------------------10

2、系统标准配置-------------------------------------------------------------------12

3、安装要求-----------------------------------------------------------------------12

4、变压器信息---------------------------------------------------------------------13

5、系统安装-----------------------------------------------------------------------13

6、系统调试-----------------------------------------------------------------------17

附件1：

氮气技术要求-------------------------------------------------------------17

附件2：

现场安装要求-------------------------------------------------------------18

附图1：

安装示意图---------------------------------------------------------------18

附图1：

系统示意图---------------------------------------------------------------21

一、产品说明

1、系统概述

准确了解变压器的运行状态是维护电力系统安全运行的关键。

变压器如存在局部过热或局部放电，故障部位的绝缘油或固体绝缘物将会分解出小分子烃类气体（如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等）和其他气体（如H2、CO、CO2等）。

上述每种气体在绝缘油中的浓度和油中可燃气体的总浓度（TCG）均可作为变压器内部故障诊断的指标。

GS101H变压器油色谱在线监测系统是上海菲柯特电气科技有限公司严格以国际电工委员会（IEC）标准及中国电力行业变压器油监测国家标准（GB）为试验研发依据，引进国外先进检测技术和高精度检测元器件，并吸收国内外变压器油色谱在线监测系统的现场运行经验，研究开发的新一代变压器油色谱在线监测产品。

GS101H变压器油色谱在线监测系统采用真空与超声波相结合的的油气脱气技术，使用当今国际最新高效复合色谱柱及高精度传感器，可对氢气（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）或二氧化碳（CO2）七种故障特性气体做出准确分析，并能辅助实现油中微水的在线分析。

使用GS101H变压器油色谱在线监测系统，能及时捕捉到变压器故障信息，科学指导设备运行检修。

2、系统构成：

GS101H型变压器油色谱在线监测系统主要由油气分离器、冷阱、载气调节与控制系统、空气清洁与干燥系统、温度控制系统、油中特性故障气体色谱检测单元、故障诊断与数据管理软件（由工控机及操作系统构成）、通讯网络及数据远程控制与访问软件构成。

系统工艺流程图：

3、结构与原理：

BSP-2系统数据采集器采用广谱型气相色谱分析基本原理实现变压器油中溶解气体的在线监测。

变压器油经油气分离器，在真空及超声波的激振作用下实现油气分离，冷阱除杂后，故障特性气体被导入定量室。

定量室中的混合故障气体在载气的作用下经过色谱柱，色谱柱对不同气体具备不同的亲和作用，故障特性气体被依此分离。

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。

数据采集器中心CPU对电信号进行转换处理、存储。

数据采集器嵌入式工控机经RS485通讯获取本机日常监测原始数据。

嵌入式数据分析软件对数据进行分析处理，分别计算出故障气体各组份及总烃含量。

后台主控计算机故障诊断专家系统对变压器油色谱数据进行综合分析诊断，实现变压器故障的在线监测分析。

数据采集器可就地多路输出无源触点式报警信号直接进入用户自控系统。

单台数据采集器采集分析获得的变压器油运行状态数据经局域网交换机上传至系统后台主控计算机。

数据经系统专用综合分析与故障诊断软件处理，实现报表、数据趋势分析、故障诊断与报警、TCP/IP方式数据远程传输与控制等系统功能，并形成由后台主控计算机统一控制的变压站网络式变压器油色谱在线监测系统。

油中微水检测通过专业的外置微水在线检测装置实现，并将检测数据导入油色谱在线监测数据库，实现变压器运行状态的综合诊断。

注：

微水检测属于系统选配功能，应用户要求方可配置。

3.1油气分离器：

油气分离器是构成变压器油色谱在线监测系统的重要部件。

在真空及超声波的激振作用下，实现油中故障特性气体与油的彻底分离。

3.2冷阱：

真空脱气分离出来的故障气体中混合有油气挥发份，是油中特性故障气体色谱检测单元的主要污染源。

为保证色谱检测单元的性能，本系统专门设计的冷阱除油装置（专利技术），彻底将C3以上碳氢化合物冷凝，实现系统的全寿命免维护。

3.3数据处理器：

数据处理器是监测系统的关键部件，承担数据采集器监测的全过程控制任务。

它由油中特性故障气体色谱检测单元、载气稳压稳流控制系统、数字恒温系统及中心控制CPU等共同组成。

油中特性故障气体色谱检测单元由单一气相色谱柱、气敏与红外传感器，通过载气线路相连而形成，是实现系统数据检测的一次主器件。

载气恒压稳流控制系统确保系统运行过程中的压力和流量稳定，是实现系统稳定检测的前提。

数字恒温系统由油温控制、色谱柱柱温控制、冷阱温度控制等共同组成。

恒温系统通过复数备份式温度传感器，将采集到的温度信号传送至中心CPU模块，由中心CPU单片机控制程序实现系统温度的恒温控制。

中心控制CPU实现数据的自动检测、数据储存与转换。

数据采集器色谱检测单元通过I/O模块与CPU模块相连，CPU微处理机内置在线监测程序，自动控制数据采集器运行。

CPU模块对内置存储器定时自动刷新，保存近期监测气体数据，实现系统定期自检。

在结构上，数据采集器主面板由运行面板和电源面板两部分组成；运行面板包括：

运行状态指示、压力指示和温度控制。

请参看运行面板图、电源面板图及说明。

另外，数据采集器的油循环进出连接口、载气进口与载气排空口、通讯与主电源接口，都嵌接在数据采集器的箱体内。

数据采集器运行面板图

运行面板说明：

运行灯（Running）：

表示AC220V主电源对电路主板供电正常。

日常运行保持常开状态。

控制灯（Contolling）：

DC24V控制电源供电正常。

日常运行保持常开状态。

监测灯（Monitoring）：

DC5V采样供电电源正常。

日常运行保持常开状态。

采样指示（Sample）：

数据采集过程中启动，闪烁。

时间约20分钟，其它时间处于常闭状态。

吹扫指示（Purging）：

周期采样启动后保持常开，整个采样结束则关闭。

通讯指示（Comm）：

系统通讯进程指示。

系统数据上传过程中闪烁，日常保持常闭状态。

恒温A指示（HeatA）：

柱温恒定指示。

日常交替闪烁。

恒温B指示（HeatB）：

油温恒定指示。

日常交替闪烁。

压力（Pressure）：

氮气瓶压力大于5KG/cm2保持常开。

柱温控制器（COLUMNTEMP）：

控制并恒定色谱柱的气体分离温度，温度漂移小于0.5℃。

主显示为：

绿色显示为实时温度值；红色显示为设定温度值。

油温控制器（OILTEMP）：

控制并恒定油室中变压器油的温度，温度漂移小于0.5℃。

主显示为：

绿色显示为实时温度值；红色显示为设定温度值。

数据采集器电源面板图

电源面板说明：

开/关（ON/OFF）：

数据采集器主电源启动按钮。

压入为启动主电源。

电源（POWER）：

数据采集器供电状态指示。

日常运行保持常开状态。

保险（FUSE）：

AC220V电源保护。

保险正常则启动开关电源指示灯亮。

3.4通信控制、专家自动诊断与数据远程传输查询：

通信控制通过采用RS485、TCP/IP方式实现，实现现场数据采集器与主控室计算机的通信连接，完成监测系统日常检测功能。

专家自动诊断系统软件运行环境为Windows2000/XP，管理人员不需要对主控计算机与系统设备进行日常操作，即可自动完成数据采集，实现故障气体数据的趋势、增益分析分析；自动生成日报表、历史数据报表；具备报警设置功能，同时支持监测数据的远程查询服务。

BSP-2变压器油气在线监测网络查询软件主要由主控软件包、网络设置组成。

4、系统技术指标和特点：

4.1系统特点：

4.2.1采用单一高性能色谱柱、气敏传感器实现H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2六种油中溶解故障气体的检测，独立的CO2、O2监测传感技术实现CO2、O2的监测，解决了实验室色谱分析技术现场化过程中，由于采用双色谱柱、双传感器的双回路设计造成结构复杂，配套设施多，对运行环境要求高的难题，简明优化检测回路与检测工艺，解决了系统泄露、数据易飘移等异常，提高了系统检测可靠性、稳定性

4.2.2真空与超声波脱气技术实现油气分离，冷阱设计可彻底隔离了油气污染，避免色谱柱、传感器毒化，确保了检测性能，有利确保和提高系统检测寿命，实现了现场设备全寿命免维护。

4.2.3变压器油闭路循环与电磁激振技术不但加快了油气的分离速度，同时也确保了被检测油样的活性。

4.2.4系统数据处理软件实现日常自动检测，数据自动上传和故障自动诊断；实现故障气体特性曲线的自动捕峰和出峰分段增益，系统监测精度高。

4.2.5系统数据通讯支持TCP/IP网络协议，可实现远程检测诊断和数据远程浏览访问。

4.2.6系统通讯模式支持RS4