油色譜波形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)介
可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量循環(huán)清洗、進(jìn)油、油氣分離、樣品分析、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)報(bào)警；快速地在線監(jiān)測(cè)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(zhǎng)率，并通過故障診斷專家系統(tǒng)早期預(yù)報(bào)設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。該系統(tǒng)作為油色譜在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的新一代產(chǎn)品，將為電力變壓器實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程 DGA 分析提供穩(wěn)定可靠的解決方案，是電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修制度實(shí)施的有力保障。
油色譜波形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理是結(jié)合了本公司在電力色譜自動(dòng)全脫氣裝置運(yùn)行中近十年的成功經(jīng)驗(yàn)，并總結(jié)國內(nèi)外油色譜在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)，傾心打造而成。該系統(tǒng)保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢(shì)：
? 在線檢測(cè)H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長(zhǎng)率；
? 定量清洗循環(huán)取樣方式，真實(shí)地反應(yīng)變壓器油中溶解氣體狀態(tài)；
? 油氣分離可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；
? 采用專用復(fù)合色譜柱，提高氣體組分的分離度；
? 采用進(jìn)口特制的檢測(cè)器 ，提高烴類氣體的檢測(cè)靈敏度；
? 高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測(cè)技術(shù)，誤差范圍為 ± 10% ，優(yōu)于離線色譜± 30%的指標(biāo)；
? 成熟可靠的通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；
? 數(shù)據(jù)采集可靠性高，采用過采樣技術(shù) Δ－∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器，24 位分辨率，自動(dòng)校準(zhǔn)；
? 多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報(bào)表和趨勢(shì)圖，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壽命為 10 年；
? 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，成功應(yīng)用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區(qū)；
? 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標(biāo)準(zhǔn) ；
? 提供有兩級(jí)報(bào)警功能，報(bào)警信號(hào)可遠(yuǎn)傳；
? 開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；
此外，采用了模塊化設(shè)計(jì)，高性能嵌入式處理器的應(yīng)用使色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并具有下列特點(diǎn)：
? 更快的分析周期，*小監(jiān)測(cè)周期為 40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)置，推薦檢測(cè)周期為 24 檢測(cè)一次；
? 油氣分離速度快，僅需 10 分鐘左右，采用特殊的環(huán)境適應(yīng)技術(shù)，消除溫、濕度變化對(duì)氣體分配系數(shù)的影響；
?分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術(shù)，消除回注變壓器本體的油樣中夾雜的氣泡，多層隔離式回注油（返油）技術(shù)，優(yōu)良保證載氣不會(huì)帶進(jìn)變壓器本體中；
? C2H2 *低檢測(cè)限可達(dá) 0.3 μ L/L ；
? 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達(dá) ± 0.1 ℃ ，設(shè)備配有自動(dòng)恒溫工業(yè)空調(diào)；
? 采用嵌入式處理器控制系統(tǒng)，將油氣分離、數(shù)據(jù)采集、色譜分析、濃度計(jì)算、數(shù)據(jù)報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等多功能集于一體，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；
? 功能接口電路采用光耦隔離設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)抗干擾性能；
? 采用基于 RS-485 的總線標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、控制和參數(shù)設(shè)置；
? 加強(qiáng)系統(tǒng)故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛(wèi)三角法和立方體圖示法，給出診斷結(jié)果 ；
? 加強(qiáng)系統(tǒng)自檢，增加遠(yuǎn)程維護(hù)功能，提供設(shè)備異常事件報(bào)警；
? 可擴(kuò)展性高，可便捷的與其它監(jiān)測(cè)裝置集成；
? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，操作人性化；
油色譜波形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理組成
LYGCXT5000 油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、主控室單元及監(jiān)控軟件組成。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元即色譜數(shù)據(jù)采集裝置由油樣循環(huán)采集單元、油氣分離單元、氣體檢測(cè)單元 、數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場(chǎng)控制處理單元、通訊控制單元及輔助單元組成。其中輔助單元包括置于色譜數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的載氣，變壓器接口、油管及通信電纜等。
其組成示意圖如圖 2.1 、圖 2.2 所示：
圖 2.1 組成示意圖
圖 2.2 實(shí)物照片
油色譜波形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理工作原理
工作時(shí)，先利用油樣采集單元進(jìn)行油路循環(huán)，處理連接管道的死油，再進(jìn)行油樣定量；油氣分離單元快速分離油中溶解氣體輸送到六通閥的定量管內(nèi)并自動(dòng)進(jìn)樣； 在載氣推動(dòng)下，樣氣經(jīng)過色譜柱分離，順序進(jìn)入氣體檢測(cè)器；數(shù)據(jù)采集單元完成 AD 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集，嵌入式處理單元對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算和分析，并通過 RS485接口將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器（安裝在主控室），*后由監(jiān)測(cè)與預(yù)警軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和故障分析。如圖 2.3 所示
圖 2.3 原理示意圖
油色譜波形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理主要技術(shù)參數(shù)
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序號(hào)
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技術(shù)參數(shù)名稱
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提供值
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1
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系統(tǒng)型號(hào)
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LYGCXT5000
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2
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工作環(huán)境溫度
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-40℃～＋70℃
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3
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工作環(huán)境濕度
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相對(duì)濕度 5～95%（裝置內(nèi)部既無凝露，也不應(yīng)結(jié)冰）
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4
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大氣壓力
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70kPa～110kPa
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5
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工作電源
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AC 220 V±10% ， 50Hz
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6
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監(jiān)測(cè)組分
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H2、 CO、 CO2、 CH4、 C2H4、 C2H2、 C2H6等 7 種氣體組分及總烴、總的氣體含量（含氣量）、相對(duì)增長(zhǎng)率及優(yōu)良增長(zhǎng)速度； H2O 可選
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7
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分析診斷功能
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通過改良三比值法、大衛(wèi)三角法及立方體圖示法對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、診斷，并提供原始譜圖
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8
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*小檢測(cè)周期
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40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)定，默認(rèn) 24 小時(shí)
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9
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取樣方式
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循環(huán)取樣，可靠真實(shí)地反應(yīng)變壓器中氣體真實(shí)情況
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10
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油氣分離方式
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真空全脫氣方式
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11
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數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壽命
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≥ 10 年
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12
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配備載氣量
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2 瓶 8L 高純合成空氣，用一備一
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13
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監(jiān)測(cè)氣體
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測(cè)量范圍
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*低檢測(cè)
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（1）
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H2
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1 ～ 2000 μ l/l
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2μ l/l
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（2）
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CO、 CO2
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5 ～ 5000 μ l/l
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5 μ l/l
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（3）
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CH4
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1μ l/l
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（4）
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C2H4
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（5）
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C2H6
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（6）
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C2H2
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0.1 ～ 1000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（7）
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H2O（可選）
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1 ～ 100 μ l/l
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1μ l/l
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（8）
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總烴
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1 ～ 8000 μ l/l
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（9）
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總含氣量
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0.2 ～ 15%
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14
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穩(wěn)定性（測(cè)量偏差）
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同一試驗(yàn)條件下對(duì)同一油樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果偏差不超過 10%（中等濃度）
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15
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靜電放電抗擾度
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4 級(jí)，± 8kV－± 15kV
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16
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電快速瞬變脈沖群抗擾度
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4 級(jí)，± 4kV
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17
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浪涌（沖擊）抗擾度
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4 級(jí)，± 4kV
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18
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耐地震能力：地震波為正弦波；持續(xù)時(shí)間：三個(gè)周波，**系數(shù) 1.80
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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
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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
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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
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19
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存儲(chǔ)運(yùn)輸極限環(huán)境溫度
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-40 ℃ ～＋ 80 ℃
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20
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外殼的防護(hù)性能
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室內(nèi)安裝部件（主站單元） IP51 ，室外安裝部件（本系統(tǒng)和通訊控制單元） IP56
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外形尺寸
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寬 600mm × 深 530mm × 高 1100mm
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22
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整機(jī)重量
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100kg
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23
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基礎(chǔ)尺寸
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寬 620mm × 深 530mm × 地面高 250mm
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變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是采用廣譜型氣相色譜分析原理，實(shí)現(xiàn)變壓器油中溶解氣體的在線監(jiān)測(cè)。當(dāng)變壓器存在局部過熱或局部放電時(shí)，故障部位的絕緣油或固體絕緣物將會(huì)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?xì)怏w的總濃度（TCG）均可作為變壓器內(nèi)部故障診斷的指標(biāo)。
變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量循環(huán)清洗、進(jìn)油、油氣分離、樣品分析，數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)報(bào)警；快速地在線監(jiān)測(cè)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(zhǎng)率。