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主变油色谱在线监测装置提供实时数据,准确又快捷

碧波荡漾,白鹭翩跹。位于东南沿海的厦门,是一座高素质的创更新创业之城,也是一座高颜值的生态花园之城。夜幕降临,华灯初上,整个鹭岛光彩照人,展现出别样的风情与浪漫。

24届亚太电协大会在厦门举办,本次大会以“绿色低碳 电亮未来”为主题,为各方探讨能源转型、推动绿色发展提供了重要平台。

在这场国际盛会举办地厦门国际会展中心附近,一张无形的钻石型配电网正在加快铺开。

电网连接电力生产和消费,是重要的网络平台,是能源转型的中心环节。配电网是电力供应链中联系电网企业和终端用户的关键环节,其可靠性、服务水平、清洁能源接纳能力是支撑城市经济发展、社会和谐、绿色低碳、环境友好的关键。

钻石型配电网的电网形态因与“钻石切割面”的线条分布非常类似而得名,它是以10千伏开关站为核心、双侧电源供电、配置自愈功能的双环网电网结构,具有可靠韧性、友好接入、坚强可靠以及经济高效的特点,能够满足经济社会发展高可靠性供电的要求。

福建厦门供电公司经研所蒋航,已从事电网规划工作9年。这些年,他目睹着厦门电网实现配电自动化覆盖率100%,清洁能源消纳100%,城市配电网供电可靠性居国内**水平,觉得很自豪。

福建是国家电网有限公司新型电力系统省级示范区之一,国网福建省电力有限公司围绕新型电力系统“是什么”“怎么建”,提出了打造东南清洁能源大枢纽、高能级配电网大平台、“数字闽电”大生态,实现清洁低碳水平先进、可靠稳定水平先进、效率效益水平先进的“三大三先”发展目标。



第1章 基本说明(LYGCXT5000主变油色谱在线监测装置提供实时数据,准确又快捷

上海来扬电气科技有限公司非常感谢您选用变压器油色谱在线监测系统。为确保可靠正确的使用本系统,请在使用前一定详细阅读本使用手册。阅读后请妥善保存,以便必要时查阅。

本使用手册在使用规程上采用如下三种方式强调一些重要事项:

1.1 规定用途(LYGCXT5000主变油色谱在线监测装置提供实时数据,准确又快捷

是用于电力变压器油中溶解气体的在线分析与故障诊断,适用于 110kV 及以上电压等级的电力变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。


1.2 相关标准(LYGCXT5000主变油色谱在线监测装置提供实时数据,准确又快捷

本设备引用下列标准,通过引用标准中的相关条文构成本标准的条文。由此规定了本设备的技术要求、验收规则、检验方法、适用范围、包装要求、标志、运输及储存。

 1 GB1094  1996 电力变压器

 2 GB2536  1990 变压器油

 3 GB7597  1987 电力用油取样方法

 4 GB/T507  1986 绝缘油介电强度测定法

 5 GB/T7601  1987 运行中变压器油水分测定法

 6 GB/T14542  93 运行中变压器油的维护管理规定

 7 DL/T 596  1996  2005 复审) 电力设备预防性试验规程

 8 DL/T 572  1995  2005 复审) 电力变压器运行规程

 9 GB /T 7252 --- 2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则

 10 GB/T17623  1998 绝缘油中溶解气体组份含量的气相色谱测定法

 11 GB/T 2423  2001 电工电子产品环境试验

 12 GB/T 17626  1998 电磁兼容试验和测量技术

 13 GB/T 13384  1992 机电产品包装通用技术要求

 14 GB190 — 1990 危险货物包装标志

 15 GB5099  1994 钢质无缝气瓶

 16 GB/T 9361  1988 计算站场地可靠要求

 17 GB 4943  2001 信息技术设备的保障

 18 GB/T 2887  2000 电子计算机场地通用规范

 19 GB 4208  1993 外壳防护等级( IP 代码)

1.3 使用规程(LYGCXT5000主变油色谱在线监测装置提供实时数据,准确又快捷

从事本设备的安装、投入运行、操作、维护和修理的所有人员

◆ 必须有相应的专业资格。

◆ 必须严格遵守各项使用说明。

◆ 不要在数据处理服务器上玩电子游戏、浏览网页。

◆ 不要在数据处理服务器上任意安装软件,避免不必要的冲突。

违章操作或错误使用可能导致:

◆ 降低设备的使用寿命和监测精度。

◆ 损坏本设备和用户的其他设备。

◆ 造成严重的或致命的伤害。


第2章 简介(LYGCXT5000主变油色谱在线监测装置提供实时数据,准确又快捷

变压器油色谱在线监测系统可实现自动定量循环清洗、进油、油气分离、样品分析、数据处理、实时报警;快速地在线监测变压器等油浸式电力高压设备的油中溶解故障气体的含量及其增长率,并通过故障诊断专家系统早期预报设备故障隐患信息,避免设备事故,减少重大损失,提高设备运行的可靠性。该系统作为油色谱在线监测领域的新一代产品,将为电力变压器实现在线远程 DGA 分析提供稳定可靠的解决方案,是电力系统状态检修制度实施的有力保障。

是结合了本公司在电力色谱自动全脱气装置运行中近十年的成功经验,并总结国内外油色谱在线监测的优缺点,倾心打造而成。该系统保持了我公司产品向来所具有的稳定性、可靠性、准确性等方面的优势:

 在线检测H2COCO2CH4C2H4C2H2C2H6的浓度及增长率;

 定量清洗循环取样方式,真实地反应变压器油中溶解气体状态;

 油气分离方便可靠,不污染,排放和不排放变压器油可由用户自己选择;

 采用专用复合色谱柱,提高气体组分的分离度;

 采用进口特制的检测器 ,提高烃类气体的检测灵敏度;

 高稳定性、高精度气体检测技术,偏差范围为 ± 10% ,优于离线色谱± 30%的指标;

 成熟可靠的通信方式,采用标准网络协议,支持远程数据传输;

 数据采集可靠性高,采用过采样技术 Δ模数转换器,24 位分辨率,自动校准;

 多样的数据显示及查询方式,提供报表和趋势图,历史数据存储寿命为 10 年;

 环境适应能力强,成功应用于高寒、高温、高湿度、高海拔地区;

 抗干扰性能高,电磁兼容性能满足 GB/T17626  IEC61000 标准 ;

 提供有两级报警功能,报警信号可远传;

 开放的数据库,可接入电力系统局域网;

此外,采用了模块化设计,高性能嵌入式处理器的应用使色谱在线监测系统更加稳定可靠,并具有下列特点:

 更快的分析周期,*小监测周期为 40-60 分钟,可由用户自行设置,推荐检测周期为 24 检测一次;

 油气分离速度快,仅需 10 分钟左右,采用特殊的环境适应技术,消除温、湿度变化对气体分配系数的影响;

♦分析后的油样采用脱气和缓冲处理技术,消除回注变压器本体的油样中夹杂的气泡,多层隔离式回注油(返油)技术,优良保证载气不会带进变压器本体中;

 C2H2 *低检测限可达 0.3 μ L/L 

 采用双回路多模式恒温控制,控温精度达 ± 0.1  ,设备配有自动恒温工业空调;

 采用嵌入式处理器控制系统,将油气分离、数据采集、色谱分析、浓度计算、数据报警、设备状态监控等多功能集于一体,不会出现数据丢失等情况,大大提高了系统的可靠性和稳定性;

 功能接口电路采用光耦隔离设计,进一步提高系统抗干扰性能;

 采用基于 RS-485 的总线标准,可实现全数字、远程数据传输、控制和参数设置;

 加强系统故障诊断功能,提供改良三比值法、大卫三角法和立方体图示法,给出诊断结果 ;

 加强系统自检,增加远程维护功能,提供设备异常事件报警;

 可扩展性高,可便捷的与其它监测装置集成;

 系统结构紧凑,安装维护简便,操作人性化;

2.1 组成

由现场监测单元、主控室单元及监控软件组成。现场监测单元即色谱数据采集装置由油样循环采集单元、油气分离单元、气体检测单元 、数据采集单元、现场控制处理单元、通讯控制单元及辅助单元组成。其中辅助单元包括置于色谱数据采集器内的载气,变压器接口、油管及通信电缆等。

其组成示意图如图 2.1 、图 2.2 所示:



2.2 工作原理

工作时,先利用油样采集单元进行油路循环,处理连接管道的死油,再进行油样定量;油气分离单元快速分离油中溶解气体输送到六通阀的定量管内并自动进样; 在载气推动下,样气经过色谱柱分离,顺序进入气体检测器;数据采集单元完成 AD 数据的转换和采集,嵌入式处理单元对采集到的数据进行存储、计算和分析,并通过 RS485接口将数据上传至数据处理服务器(安装在主控室),*后由监测与预警软件进行数据处理和故障分析。如图 2.3 所示


2.3 主要技术参数

序号

技术参数名称

提供值

1

系统型号

LYGCXT5000

2

工作环境温度

-40~+70

3

工作环境湿度

相对湿度 595%(装置内部既无凝露,也不应结冰)

4

大气压力

70kPa110kPa

5

工作电源

AC 220 V±10%  50Hz

6

监测组分

H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H2 C2H6 7 种气体组分及总烃、总的气体含量(含气量)、相对增长率及优良增长速度; H2O 可选

7

分析诊断功能

通过改良三比值法、大卫三角法及立方体图示法对监测数据进行分析、诊断,并提供原始谱图

8

*小检测周期

40-60 分钟,可由用户自行设定,默认 24 小时

9

取样方式

循环取样,可靠真实地反应变压器中气体真实情况

10

油气分离方式

真空全脱气方式

11

数据存储寿命

 10 

12

配备载气量

 8L高纯合成空气,用一备一

13

监测气体

测量范围

*低检测

1

H2

 2000 µ l/l

2µ l/l

2

CO CO2

 5000 µ l/l

5 µ l/l

3

CH4

0.1  2000 µ l/l

0.1µ l/l

4

C2H4

0.1  2000 µ l/l

0.1 µ l/l

5

C2H6

0.1  2000 µ l/l

0.1 µ l/l

6

C2H2

0.1  1000 µ l/l

0.1 µ l/l

7

H2O(可选)

 100 µ l/l

1µ l/l

8

总烃

 8000 µ l/l

 

9

总含气量

0.2  15%

 

14

稳定性(测量偏差)

同一试验条件下对同一油样的监测结果偏差不超过 10%(中等浓度)

15

静电放电抗扰度

级,± 8kV-± 15kV

16

电快速瞬变脉冲群抗扰度

级,± 4kV

17

浪涌(冲击)抗扰度

级,± 4kV

18

耐地震能力:地震波为正弦波;持续时间:三个周波,可靠系数 1.80

地震烈度 9 度地区:地面水平加速度 0.4g,地面垂直加速度 0.2g

地震烈度 8 度地区:地面水平加速度 0.25g,地面垂直加速度 0.125g

地震烈度 7 度地区:地面水平加速度 0.2g,地面垂直加速度 0.1g

19

存储运输极限环境温度

-40 ~+ 80 

20

外壳的防护性能

室内安装部件(主站单元) IP51 ,室外安装部件(本系统和通讯控制单元) IP56

21

外形尺寸

 600mm×  530mm×  1100mm

22

整机重量

100kg

23

基础尺寸

 620mm×  530mm× 地面高 250mm

 

2.4 网络

通过用户的 MIS 系统远端显示监测界面、数据查询、参数设置等现场具备的全部功能。采用有线接入方式:一个电厂或变电站可以用一台数据处理服务器,通过 RS485 总线控制多台色谱数据采集器,每一台色谱数据采集器可监测一台电力变压器 。

2.5  配置

标准配置

色谱数据采集器

含油样循环 \ 油样采集 \ 油气分离 \ 气体监测 \数据采集 \ 现场控制处理 \通讯控制单元及载气

数据处理服务器

华硕工控

19”液晶彩色显示器

辅助单元一:通讯单元

有线方式:双铰屏蔽电缆

RS485通讯接口

辅助单元二:载气

 8L高纯合成空气,用一备一

辅助单元三:

接口法兰及油管

接口法兰根据变压器接口图纸由上海来扬加工油管长度根据现场安装方案需要确定

工业空调

所有现场设备都提供一台工业空调,根据环境温度

自动开启加热或降温。

非标配置

电源电缆

铠装屏蔽电缆, 2 × 1.5

微水模块

增加微水监测功能

控制屏

 800mm×  600mm×  2260mm,需在订购前指定颜色

厦门是福建省唯依的新型电力系统示范市,国网福建电力持续高起点、高标准打造厦门高能级配电网,聚力形成供电高可靠、网架高承载的能量配置枢纽,信息高融合、状态全感知的智慧物联体系,源荷高聚合、灵活全接入的开放共享平台,服务高品质、低碳高能效的能源服务生态,为厦门城市建设提供上等可靠的供电保障。

钻石型配电网是厦门市高能级配电网建设的重要内容,也是厦门新型电力系统示范试点工程之一。“我刚入职时,配电网发展主要以提高供电能力为主,现在主要以提高供电可靠性为目标,满足多元负荷的接入需求。当前,充电桩、分布式电源、储能等可调节资源快速发展,对配电网的调度运行提出更高要求。今年,厦门加快建设钻石型配电网,全力打造灵活互动、高度自愈的高可靠性城市配电网架。

作为经济特区,厦门经济活力十足。厦门全市地区生产总值实现7802.7亿元,增长4.4%,增速高于国内1.4个百分点,增速排名国内15个同类城市第1位。

快速发展的经济需要高可靠的供电。钻石型配电网有“不停电的配电网”之称,在供电可靠性和负荷转供能力方面具有显著的优势:钻石型配电网可以实现故障快速自愈,400毫秒内完成故障隔离重构,区域供电可靠率提升至99.999%以上;转供能力强,不同变电站双侧供电,负荷转供能力达100%;满足检修方式下“N-1”可靠校核要求,有效减少计划检修及施工停电时间,大幅提升城市中心区的供电可靠性;适应能力强,基于纵联电流差动保护,适应大量分布式电源接入,且满足环网合环运行条件。



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