變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)

KTH3000型變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)
一、概述
隨著公共電力事業(yè)企業(yè)化的深入，電力行業(yè)面臨降低運(yùn)行成本、提高設(shè)備利
用率及可靠、安全供電的挑戰(zhàn)，這就要求運(yùn)行人員能隨時(shí)掌握主要發(fā)送電設(shè)備的
運(yùn)行情況。早期檢測(cè)變壓器中存在的潛伏性故障就顯得尤為重要。
高壓和高溫使油浸式電力設(shè)備中的絕緣油產(chǎn)生微量的各種低分子烴類及二氧
化碳、一氧化碳、氫氣等氣體，這些氣體大部分溶解在油中。當(dāng)存在潛伏性過(guò)熱
或放電故障時(shí)，就會(huì)加快這些氣體的產(chǎn)生速度。分解出的氣體形成的氣泡在油里
經(jīng)過(guò)對(duì)流、擴(kuò)散、不斷的溶解在油中。故障氣體的組成和含量與故障的類型和嚴(yán)
重程度有密切關(guān)系。
常規(guī)采用的檢測(cè)手段是對(duì)絕緣油進(jìn)行定期取樣和分析，典型取樣周期為六個(gè)
月。根據(jù)絕緣油中溶解氣體的成分和含量確定變壓器內(nèi)部故障的類型及其嚴(yán)重程
度，該方法對(duì)變壓器內(nèi)部故障的判斷是靜態(tài)的，在這種意義上它是有效的。事實(shí)
上變壓器安全狀況是在不斷變化的是動(dòng)態(tài)的，在長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月的定期分析間隔周期
內(nèi)，變壓器內(nèi)部的任何狀況變化都不會(huì)被檢測(cè)到，這正是一些變壓器發(fā)生災(zāi)難性
損壞的原因。因此，如果能夠在線監(jiān)測(cè)溶解于油中故障氣體的含量和產(chǎn)氣速率，
就能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障并可隨時(shí)掌握故障的發(fā)展情況，以便采
取防范措施，避免突發(fā)性事故的發(fā)生。對(duì)于變壓器油中溶解氣體色譜分析的在線
監(jiān)測(cè)方法，雖然仍以油中溶解氣體為反映故障的特征量，但它是直接在變壓器現(xiàn)
場(chǎng)實(shí)現(xiàn)油色譜的定時(shí)在線智能化監(jiān)測(cè)與故障診斷。
二、工作原理
由于含有不同化學(xué)健結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔镉兄煌臒岱€(wěn)定性，所以絕緣油隨
著故障點(diǎn)溫度的升高依次裂解生成烷烴、烯烴和炔烴。每一種烴類氣體最大產(chǎn)生
率都有一個(gè)特定的溫度范圍，故絕緣油在不同的故障性質(zhì)下產(chǎn)生不同成份、不同
含量的烴類氣體，如出現(xiàn)電暈放電時(shí)主要是氫氣，電弧放電時(shí)主要是乙炔，高溫
熱點(diǎn)主要是乙烯。這些氣體在絕緣油中飽和溶解度很大，所以有相當(dāng)數(shù)量的氣體
溶于絕緣油中。用分析油中含氣成份檢測(cè)異常的方法，根據(jù)氣體的組分和各種氣
體的含氣量及其逐年的變化情況等，以判斷故障的種類、部位和程度等。
色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由油氣分離檢測(cè)器、 色譜監(jiān)測(cè)控制箱、 微機(jī)處理及
診斷單元組成。一臺(tái)主變壓器對(duì)應(yīng)一個(gè)油氣分離檢測(cè)器；微機(jī)處理、控制及診斷
單元由單元信號(hào)處理及數(shù)字采樣模板、通訊模板及工業(yè)計(jì)算機(jī)構(gòu)成。一臺(tái)工控機(jī)
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1KTH3000型變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)
能控制10臺(tái)主變壓器。
色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采樣方式為模塊方式，采用工業(yè) RS485 總線接口，檢測(cè)信
號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，用數(shù)字信號(hào)將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳送到主控室，消除了長(zhǎng)距離傳
輸耦合的干擾信號(hào)，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。溶解在變壓器油中氣體經(jīng)油氣分
離器分離后進(jìn)入氣室，定量管與氣室相通。在內(nèi)置微型氣泵的作用下，定量管中
的故障特征氣體在載氣作用下流過(guò)傳感器板，六個(gè)傳感器分別感應(yīng)各自的特性氣
體（H2、CO、CH4、C2H2、C2H6、C2H4)，將特性氣體含量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，色譜檢
測(cè)控制箱將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，并通過(guò) RS485 上傳給安裝在控制
室的數(shù)據(jù)處理器，由變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)軟件計(jì)算出各組分和總烴的含量以及
各自的增長(zhǎng)率，再由故障診斷專家系統(tǒng)對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷，從而實(shí)現(xiàn)變壓器
故障的在線監(jiān)測(cè)。這些方法的特點(diǎn)是能有效地判斷出用電氣試驗(yàn)不易確定的輕度
故障、鐵芯的局部事故之類的毛病；還可以在初期階段就發(fā)現(xiàn)在緩慢發(fā)展的事故。
它的特點(diǎn)是信息量充分，故障反映靈敏。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
1、檢測(cè)物理量及檢測(cè)靈敏度：在線監(jiān)測(cè)運(yùn)行變壓器油中H，CO，CH，CH，
2 4 2 4
CH，CH 六種溶解氣體；CH 的監(jiān)測(cè)靈敏度達(dá) 0.5ppm，測(cè)量誤差± 10%；其余五
2 2 2 6 2 2
種氣體的監(jiān)測(cè)靈敏度≦5ppm，測(cè)量誤差±10%
2、檢測(cè)周期：監(jiān)測(cè)周期短，2-3 天自動(dòng)檢測(cè)一次，用戶也可通過(guò)軟件設(shè)置采樣
間隔時(shí)間
3、傳感器壽命：傳感器及薄膜的使用壽命大于10年
4、供電電源：交流220V±10%,50Hz
5、運(yùn)行環(huán)境：系統(tǒng)正常工作的環(huán)境溫度為-40℃～＋60℃
6、軟件安裝：采樣軟件可在Win2000server平臺(tái)上運(yùn)行，瀏覽軟件可在
Win98/NT/2000/XP平臺(tái)上運(yùn)行
四、系統(tǒng)特點(diǎn)：
色譜監(jiān)測(cè)適用于 110-500KV 大型變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)及智能化診斷。具有
以下特點(diǎn)：
1、良好的氣體分離性能
采用自主研制、性能優(yōu)異的高分子聚合薄膜，具有透氣率高、機(jī)械強(qiáng)度好、
耐污染能力強(qiáng)和耐老化時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。
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2、抗干擾性能強(qiáng)
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采樣方式為模塊方式，檢測(cè)信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，用數(shù)字信號(hào)
將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳送到主控室，消除了長(zhǎng)距離傳輸耦合的干擾信號(hào)，可靠性高，抗干
擾能力強(qiáng)。
3、靈敏度高
采用新一代半導(dǎo)體氣敏傳感器，性能穩(wěn)定、分辨率和靈敏度高，C H 檢測(cè)靈
2 2
敏度達(dá)0.5ppm，其余五種氣體的監(jiān)測(cè)靈敏度≦5ppm，居國(guó)際領(lǐng)先水平。響應(yīng)和恢
復(fù)時(shí)間短，抗震動(dòng)和沖擊能力強(qiáng)，具有較好的線性度和一致性，確保了在線監(jiān)測(cè)
的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。
4、 可靠的智能專家系統(tǒng)
根據(jù)監(jiān)測(cè)得到的變壓器油中六種氣體含量及各種絕緣數(shù)據(jù)，以三比值法、小
波理論、模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及人工智能診斷技術(shù)等先進(jìn)的數(shù)學(xué)方法為手段，進(jìn)
行變壓器早期故障診斷，確保了診斷的可靠性。
5、查詢方便
采用 Web 查詢方式，有訪問(wèn)權(quán)的用戶只需在局域網(wǎng)內(nèi)的微機(jī)上輸入現(xiàn)場(chǎng)色譜
工控機(jī)的IP地址，就可進(jìn)入色譜數(shù)據(jù)庫(kù)專家查詢系統(tǒng)，查詢各時(shí)間段的色譜數(shù)據(jù)、
報(bào)警數(shù)據(jù)和色譜曲線圖。
6、 自動(dòng)定時(shí)巡檢
在不低于最小巡查時(shí)間的前提下（1 小時(shí)），可通過(guò)監(jiān)測(cè)主機(jī)任意方便地設(shè)定
巡檢時(shí)間。
7、自動(dòng)追蹤監(jiān)測(cè)
當(dāng)某臺(tái)設(shè)備有故障征兆或其它原因需要對(duì)其進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)或手
動(dòng)設(shè)定對(duì)該設(shè)備進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。
8、溫度自控
戶外油氣分離單元及控制器具有自動(dòng)溫控系統(tǒng)，能在各種氣候條件下正常工
作。
五、監(jiān)測(cè)指標(biāo)
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尊敬的用戶您好！變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)是一種專門用于電力行業(yè)變壓器維護(hù)和安全保障的技術(shù)設(shè)備。它通過(guò)連續(xù)不斷地對(duì)變壓器內(nèi)部使用的絕緣油（即變壓器油）進(jìn)行非破壞性檢測(cè)，實(shí)時(shí)分析其中溶解氣體組分（如氫、甲烷、乙烯等）、CO、CO2以及水分含量等關(guān)鍵參數(shù)。 該系統(tǒng)利用氣相色譜法，結(jié)合先進(jìn)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，能夠在不停電的情況下，持續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)變壓器油的質(zhì)量變化及其內(nèi)部是否存在潛在的放電、過(guò)熱或其他故障跡象。一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警并生成詳細(xì)的故障診斷報(bào)告，幫助運(yùn)維人員及時(shí)采取措施，避免變壓器突發(fā)故障導(dǎo)致的重大經(jīng)濟(jì)損失和安全風(fēng)險(xiǎn)。 因此，變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)的說(shuō)明書(shū)將詳細(xì)介紹該系統(tǒng)的安裝、操作方法、日常維護(hù)、故障判斷標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)解讀及應(yīng)急預(yù)案等內(nèi)容，以確保用戶能夠充分利用這一先進(jìn)設(shè)備，有效提升電力設(shè)施的安全運(yùn)行管理水平。如有更具體的問(wèn)題或需要了解更多詳細(xì)信息，請(qǐng)隨時(shí)向我們咨詢。