变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果
【摘要】变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，在变压器故障和诊断中单靠电气试验方法往往很难发现某些特殊局部部位的故障和发热隐患，色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。本文论述了变压器故障诊断及色谱分析诊断的原理，阐述了MGA2000—6系统的工作原理和技术特点及应用情况。
【关键词】在线监测变压器绝缘油色谱分析
1引言
在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。变压器在线监测系统通过油色谱分析、微水分析、温度的热效应等综合信息来分析判断变压器的绝缘状况，较好地解决了这些问题。
与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器采集运行中设备的劣化信息，信息量的处理和识别依靠有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些预试项目在线化，还可以引进一些新的能更真实反应设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过渡。
2变压器故障诊断
变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，对检测结果进行综合分析和评判，根据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》规定的试验项目，各种介质损耗因数的测量作为作为设备状态诊断和检测项目的关键具有重要意义。
目前，电力系统中采用了大量的充油电气设备，采用电气试验的方法对电气设备的绝缘情况进行检测是一个有效的方法。由于有一些设备的早期潜伏或局部故障，如变压器铁心多点接地，变压器内部线圈轻微匝间短路和比较轻微的放电等故障，受试验条件所限，采用电气试验的方法常常检测不出来，但是，如果采用色谱分析方法，对这些设备的绝缘油中溶解的气体进行检测分析，就可以检测出设备故障的所在。
油色谱在线监测系统专用技术规范(范本)
油色谱在线监测系统专用技术规范（范本） 目次 1 标准技术参数 (1) 2 项目需求部分 (2) 2.1 货物需求及供货范围一览表 (2) 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 (2) 2.3 图纸资料提交单位及其接收单位 (3) 2.4 工程概况 (3) 2.5 项目单位技术差异表 (3) 2.6 使用条件 (3) 3 投标人响应部分 (4) 3.1 投标人技术偏差表 (4) 3.2 销售及运行业绩表 (4) 3.3 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货 (4) 3.4 最终用户的使用情况证明 (4) 3.5 投标人提供的试验检测报告表 (4) 3.6 投标人提供的鉴定证书表 (4) 1 标准技术参数 投标人应认真逐项填写标准技术参数表（见表1）中投标人保证值，不能空格，也不能以“响应”两字代替，不允许改动招标人要求值。如有差异，请填写表7 投标人技术偏差表。表 1 系统标准技术参数表
中给出，投标人应对该差异表响应。差异表与标准技术参数表中参数不同时，以差异表给出的参数为准。 2 项目需求部分 2.1 货物需求及供货范围一览表 表 2 货物需求及供货范围一览表 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 表 3 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表
2.3 图纸资料提交单位及其接收单位 经确认的图纸资料应由卖方提交表 4 所列单位。 2.4.1 项目名称： 2.4.2 项目单位： 2.4.3 工程规模： 2.4.4 工程地址： 2.4.5 交通、运输： 2.5 项目单位技术差异表 项目单位原则上不能改动通用部分条款及专用部分固化的参数。根据工程实际情况，使用条件及相关技术参数有差异时，应逐项在“表5 项目单位技术差异表”中列出。本表是对技术规范的补充和修改，如有冲突，应以本表为准。
变压器油中溶解气体在线监测概要
变压器油中溶解气体在线监测方法研究
摘要 (3) 1. 导言 (4) 2. 国内外发展现状及发展趋势 (6) 3. 变压器油中溶解气体在线监测方法的基本原理 (9) 3.1.变压器常见故障类型 (9) 3.2.变压器内部故障类型与油中溶解特征气体含量的关系 (10) 4. 基于油中特征气体组分的故障诊断方法 (14) 4.1.特征气体法 (14) 4.2.三比值法 (15) 4.3.与三比值法配合使用的其它方法 (17)
摘要 电力变压器是电力系统中最主要的设备，同时也是电力系统中发生事故最多的设备之一，对其运行状况实时监测，保证其安全可靠运行，具有十分重要的意义。变压器油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度，可以作为反映设备异常的特征量。如何以变压器油中溶解气体在线监测为手段，实现对运行变压器潜伏性故障的诊断和预测，是本文的出发点。 本文的目标是研究基于油中溶解气体分析（DGA）的电力变压器状态监测与故障分析方法，通过气体色谱分析方法实现对变压器油中溶解的七种特征气体（氢气H2、甲烷CH4、乙炔C2H2、乙烯C2H4、乙烷C2H6、一氧化碳CO、二氧化碳CO2)组分含量在线实时监测，从而达到对电力变压器工作状态的诊断分析。
1.导言 现代社会对能源的巨大需求促进了电力工业的飞速发展。一方面是单台电力的容量越来越大；另一方面是电力网向着超高压的方向发展，并正组织成庞大的区域性甚至跨区域的大电网。然而，随着电力设备容量的增大和电力网规模的扩大，电力设备故障给人们的生产和现代生活所带来的影响也就越来越大。这就要求供电部门在不断提高供电质量的同时，要切实采取措施来保证电力设备的正常运行，以此来提高供电的可靠性。长期以来形成的定期检修已不能满足供电企业生产目标。激烈的市场竞争迫使电力企业面临着多种棘手的问题，例如如何提高设备运行可靠性、如何有效控制检修成本、合理延长设备使用寿命等。因此，状态检修已成为必然。而状态检修的实现，必须建立在对主要电气设备有效地进行在线监测的基础上，通过实时监测高压设备的实际运行情况，提高电气设备的诊断水平，做到有针对性的检修维护，才能达到早期预报故障、避免恶性事故发生的目的。由此可见，以变压器状态监测为手段，随时对其潜伏性故障进行诊断和预测以及跟踪发展趋势是十分必要的。 对于大型电力变压器，目前几乎大多是用油来绝缘和散热，变压器油与油中的固体有机绝缘材料在运行电压下因电、热、氧化和局部电弧等多种因素作用会逐渐变质，裂解成低分子气体；变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障又会加快产气的速率。随着故障的缓慢发展，裂解出来的气体形成气泡在油中经过对流、扩散作用，就会不断地溶解在油中。同一类性质的故障，其产生的气体量随故障的严重程度而异。由此可见，油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度，可以作为反映电气设备电气异常的特征量。 溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis简称DGA)是诊断变压器内部故障的最主要技术手段之一。根据GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，可以通过分析油中7种分析组分H2、C2H2、C2H4、C2H6、CH4、CO和CO2的含量来判断并分析故障。通过从油样中分离出这些溶解气体，并利用色谱技术对其进行定量分析。变压器油中溶解的各种气体成分的相对数量和形成速度主要取决于故障点能量的释放形式及故障的严重程度，所以根据色谱分析结果可以进
设油色谱在线监测装置
设油色谱在线监测装置 变压器需装设油色谱在线监测装置 安装方式：现场机柜安装在变压器现场，后台控制系统主机安装在控制室（具体方式设计联络时确定）。 适应变压器油温:10℃～100℃； 载气：使用时间不小于1年 工作电源：交流220V±10%，50HZ； ●油色谱在线监测装置由安装在变压器现场的现场机柜、油色谱在线监测屏（含数据处理服务器、分析软件等）、色谱数据采集器等组成，每台变压器含油色谱在线监测装置一套。油色谱在线监测屏的尺寸和颜色在设计联络时确定。 ●在线监测系统数据采用有线传输，实现网络远程功能，并能在数据处理服务器上显示监测界面、数据查询、参数设置等功能。 ●应能同时监测变压器油中溶解的氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、乙烷（C2H6）等六种气体组分及总烃的含量、各组 判断所监测设备的状态，对设备初期故障进行预测； ●油气分离装置：采用真空脱气原理，油气分离装置应满足不消耗油、不污染油、循环取油以及免维护等前提条件，确保监测系统的取样方式不影响主设备的安全运行。 ●取样方式须采用循环取油方式，取样后的变压器油必须回到变压器本体内，不能直接排放，不能造成变压器油损耗。取样油必须能代表变压器中油的真实情况。 ●装置具有原始谱图查询功能； ●装置不能使用可燃性气体，实验时不能有火焰； ●装置应通过国家或省级权威机构的产品性能测试和电磁兼容测试，并提供测试报告和测试方法；
●系统设备的安装、使用不影响主设备的正常、安全可靠运行，可以带电安装调试。 ●采用高纯氮气作为载气。 ●载气应为两瓶，一主一备。确保在载气更换过程中不影响监测设备正常运行。 ●监测系统包括在线检测油中溶解气体含量和色谱分析诊断两部分。能自动实现数据采集、智能谱峰识别、三比值分析、立方图分析、大卫三角形分析、相对产气速率和绝对产气速率计算、趋势图分析、色谱谱图分析、原始谱图查询及故障诊断等功能； ●测量周期 监测装置的最小监测周期≤2小时。 监测周期可以通过现场和远程方式自行设定。 ●色谱分离模块须采用单一色谱柱进行气体组份分离，分离模块具备恒温控制系统，恒温精度≤±0.1℃； ●监测系统工程可由用户根据需要设置不同间隔的采样周期.； ●通讯接口：RS485（支持TCP/IP网络协议），具体接口设计联络时确定； ●同一样品多次分析误差不大于其平均值±5%；与试验室分析数据的平行试验结果相差不应大于平均值的±30%。（投标方必须提供至少省级电力试验研究院或实验室出具的产品稳定性、重复性以及最小检测限检测证明）； ●后台处理器抗干扰性能符合对变电站综合自动化系统主控室计算机要求的相关标准； ●历史监测数据和原始谱图能够保存10年。能够对历史数据和原始谱图进行查询； ●可设定变压器色谱数据的越限报警值。一旦系统判断设备状态参数超标，系统能够自动报警；报警功能具有二级，为声/光报警。 ●系统应具备谱图控制功能，用户能够根据自己的需要对数据的图形显示结果进行局部放大、缩小以及定制显示效果等多种控制； ●系统具有完善的安全防护措施，采用基于权限的用户管理； ●系统须提供手动启动检测方式，用户可以在任意时间通过软件启动一次检测，并能观察到整个系统的运行控制流程，可以视现场装置运行情况，自行决定何时进样、何时结束检测。 ●油色谱信息上传至供电段，远方后台进复示终端。
变压器油色谱在线检测装置说明书
OGM-701 变压器油色谱在线监测装置 产品使用手册 山东五岳电器有限公司 2012年11月
目录 1 概述 (2) 2 技术指标 (2) 3仪器工作原理 (2) 4系统组成说明 (3) 5安装装置 (4) 6仪器操作说明 (5) 7装置接线端子图 (6)
1 概述 变压器油色谱在线监测装置能够连续监测运行变压器油中氢气、一氧化碳、乙烯、乙炔气体的含量，已达到检测潜伏性故障的目的。该装置结构设计合理，解决了在线油气分离、自动控制操作程序等关键技术，自动化程度高，分析速度快，便于维护。从而帮助电力系统维护人员及时了解变压器绝缘状况及其劣化趋势，使得发生重大绝缘事故之前，进行计划维修，避免不必要的停机。 仪器的主要特点： 1、全微机化操作 实现了监测器控制、监测周期自动设置等全微机操作，是操作极为方便。 2、高灵敏度的气体传感器 采用性能优秀的高灵敏度的电化学传感器，使分析结果的灵敏度大大提高。 3、自诊断功能 根据国标提供的监测标准，实现了在线故障诊断功能。 4、操作使用简单 使用油色谱在线监测仪不需要专门的操作培训，即便是初学者也能在很短的时间内熟练操作。 2 技术指标 1、仪器监测气体浓度范围及其灵敏度 检测范围 5～2000ppm±10% 灵敏度 5ppm 2、系统电源：AC220v,50Hz,2A以上 3仪器工作原理 根据GB7252-87《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求，油色谱对变压器故障诊断是一个重要的指标。结合当前脱气技术和气体传感器技术的情况，
选用氢气、一氧化碳、乙烯、乙炔4种气体作为变压器的故障特征气体，对产气速率加以重点关注，以气体含量和产气速率两项指标作为故障判断的依据，能及时的反应变压器运行状态，为设备的计划检修过渡到状态检修提供前提条件。 电力变压器油色谱在线监测系统技术方案原理如图1所示。采用高分子透气膜实现自动脱气，通过多次试验，获得平衡转换系数，从而使测量气室中的气体浓度能准确的推断出油中溶解气体的实际浓度。采用高灵敏度气体传感器，连续监测气室中混合气体含量。通讯单元把数据传送到上位机监测软件数据库中，检测软件在把气室中的气体转换成油色谱含量。图2所示，上位机检测软件存储、分析气体的含量，并能够显示气体含量的走势图、进行故障诊断、故障报警。该系统还具有查看历史记录、打印报表、设备档案管理等功能。 图1 电力变压器油色谱在线监测系统 图2电力变压器油色谱在线监测软件系统 4系统组成说明 1、油气分离单元 2、数据采集及其系统控制单元
油色谱在线监测系统
ES-2010变压器油色谱在线监测系统 福州亿森电力设备有限公司 安装准备方案 （变压器制造商、电力设计院） “ES-2010变压器油色谱在线监测系统”是一种高可靠性的在线监测设备，可连续、实时、在线、自动分析变压器油中溶解气体的含量和增长率，通过故障诊断专家系统，对变压器故障进行自动诊断。 “ES-2010变压器油色谱在线监测系统”安装的最佳方案是在变压器出厂前即预留好油路安装接口，为便于与变压器制造商更好配合，特编制了以下准备方案，供变压器生产商参考。 一、ES-2010变压器油色谱在线监测系统现场安装示意图 ES-2010系统的现场主机安装在变压器油池边，现场主机与变压器预留接口通过4mm不锈钢管连接，ES-2010数据处理器安装在变电站（电厂）主控室内，与现场主机通过通讯电缆连接，安装示意图如图1 图1：室外安装示意图
二、ES-2010变压器色谱在线监测系统的组成 ES-2010系统包含配置：（图纸附后） 1．色谱在线监测现场主机：型号：ES-2010，1台； 2．数据处理服务器：型号：品牌服务器1台（安装于变电站主控室，建议组屏）；3．分析软件： 1套； 4．不锈钢连接管：长度根据现场距离而定（连接变压器上接口与油色谱现场主机）；5．配件：通讯电缆（连接油色谱现场主机与数据处理服务器）。 三、ES-2010变压器油色谱在线监测系统安装条件准备： 1．变压器油路接口（变压器厂提供） 由变压器厂在每台变压器本体上开2个接口，并加装阀门，上部接口位置最好在变压器2/3高度，并与下部接口在同一条直线上。 建议两个阀门采用常用的球阀或者闸阀，若采用其他尺寸阀门，变压器厂将接口法兰尺寸告知福州亿森，由福州亿森加工相对应油路接口。 2．现场电源（设计院设计） ES-2010油色谱现场主机电源要求：220V不间断交流电源；由变压器周围配电箱提供，现场设备功耗1000W。 3．油色谱现场主机基础（附图）（设计院设计） ES-2010油色谱在线监测现场主机基础要求用混凝土或水泥材料建立，在砌基础时预埋四个M10×100不锈钢螺栓和三根Ф50镀锌管，膨胀螺栓用来固定油色谱在线监测现场主机，镀锌管用来铺设油管和电缆，附图。 4．数据处理服务器安装位置（设计院设计） ES-2010数据处理服务器外型满足19″工业机箱标准，组屏，可直接在主控室控制屏上安装，要求在控制屏上预留安装位置。 5．主控室电源（设计院设计） ES-2010数据处理服务器电源要求：220V交流电源，所需的交流电源取自室内设备不间断电源，设备功耗400W。 6．主控室网线（设计院设计） 为能达到MIS系统与远程控制的顺利进行，在主控室安装监控服务器系统的控制屏处
变压器油色谱在线监测系统
ES-Y102变压器油色谱在线监测系统 产品说明书福州亿森电力设备有限公司
目录 1、前言..................................................................错误！未定义书签。 2、产品简介 (6) 3、系统组成 (6) 4、工作原理 (7) 5、技术特点 (8) 6、技术参数 (10) 7、装置安装 (11) 8、在线分析及故障诊断专家系统软件 (12)
1、基本介绍 ES-2010油色谱在线监测系统是集控制、测量分析技术于一体的精密设备，对变压器等油浸电力设备进行在线监测，及在线及时准确检测出绝缘油中溶解的各种故障特征气体浓度及变化趋势，这些气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等。ES-2010油色谱在线监测系统能够快速准确的进行油色谱分析，实现完全在线监测油浸式电力设备的运行信息，为变压器等油浸电力设备的长期稳定运行提供了可靠保证。 2主要特点编辑 1、独特的内置油循环系统 2、世界最先进的真空脱气方式 3、专用复合色谱柱 4、高灵敏度的气敏传感器 ES-2010 5、高精度恒温控制系统 6、最新诊断技术
7、先进的数据处理算法 3产品简介编辑 系统组成： 系统由前端脱气装置（ESTAM-sp）、数据处理器(ESTAM-sm)和系统分析管理软件(ESTAM-st)三部分组成 系统特点： ◆油气分离采用一体化气室，密封性能好 ◆高性能渗透膜抗压力强、平衡快、使用寿命长 ◆数据采集器可自动检测并储存多天的检测数据，主控计算机随时实施数据上传 ◆系统数据处理软件实现数据自动上传、自动捕峰、自动出峰增益和自动故障诊断 ◆系统数据通讯支持TCP/IP网络协议，可实现远程检测诊断和系统远程维护 ◆系统检测前端小，便于维护和现场安装 ◆全汉化软件系统，界面友好、操作方便 在线油色谱检测系统 技术参数：
油色谱在线监测系统调试手册
ES-2010 变压器油色谱在线监测系统 使 用 手 册 第一章 基本说明 福州亿森电力设备有限公司非常感谢您选用 ES-2010 变压器油色谱在线监测系统。为确保安全正确的使用本系统，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。 本使用手册在安全规程上采用如下三种方式强调一些重要事项： 警告 这种警示栏是指对生命和健康有一定危险的提示。忽视这种警告可能导致严重的或 致命的伤害。 1.1 规定用途 ES-2010 变压器油色谱在线监测系统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。 当心 ES-2010系统是否只用于规定的用途，由用户负责。为了安全起见，在系统的安装、改进投入运行和更新过程中，事前未经本公司同意不能进行其他未授权的作业。 否则可能危害本系统和变压器的安全运行。在变压器油的处置上一定要遵守当地的 环境保护条例。 警告 必须严格遵守所有有关的防火规程。 当心 这种警示栏是指对本设备和用户的其他设备有一定危险的提示，但不会导致严重的 或致命的伤害。 注意 这种提示是对某一事项的重要说明。
1.2相关标准 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 计算站场地安全要求 （17 ）GB 4943 －2001 信息技术设备的安全 （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安全规程 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。
变压器油中溶解气体在线监测装置(色谱法,7种气体和微水)
GDDJ-DGA变压器油色谱在线监测装置 一、规定用途 GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置是用于电力变压器油中溶 解气体的在线分析与故障诊断，适用于各种电压等级的电力充油变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。 二、安全规程 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。 三、GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置简介 GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置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。 GDDJ-DGA 系统是结合了本公司在电力色谱自动全脱气装置运行 中近二十年的成功经验，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H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、H20(可选)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； ?油气分离安全可靠，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，误差范围为± 10%； ?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 与IEC61000 标准；
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果 【摘要】变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，在变压器故障和诊断中单靠电气试验方法往往很难发现某些特殊局部部位的故障和发热隐患，色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。本文论述了变压器故障诊断及色谱分析诊断的原理，阐述了MGA2000—6系统的工作原理和技术特点及应用情况。 【关键词】在线监测变压器绝缘油色谱分析 1引言 在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。变压器在线监测系统通过油色谱分析、微水分析、温度的热效应等综合信息来分析判断变压器的绝缘状况，较好地解决了这些问题。 与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器采集运行中设备的劣化信息，信息量的处理和识别依靠有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些预试项目在线化，还可以引进一些新的能更真实反应设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过渡。 2变压器故障诊断 变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，对检测结果进行综合分析和评判，根据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》规定的试验项目，各种介质损耗因数的测量作为作为设备状态诊断和检测项目的关键具有重要意义。 目前，电力系统中采用了大量的充油电气设备，采用电气试验的方法对电气设备的绝缘情况进行检测是一个有效的方法。由于有一些设备的早期潜伏或局部故障，如变压器铁心多点接地，变压器内部线圈轻微匝间短路和比较轻微的放电等故障，受试验条件所限，采用电气试验的方法常常检测不出来，但是，如果采用色谱分析方法，对这些设备的绝缘油中溶解的气体进行检测分析，就可以检测出设备故障的所在。
DGA油色谱在线监测系统
GDDG-IR-OL油色谱在线监测系统 一、概述 没有什么能比计划外的断电更糟糕的了，它会使您的营业收入下降，并对您的声誉和品牌造成难以估量的损失。不过幸运的是：超过50% 的电源变压器故障都可以使用正确的在线检测工具检测到，这意味着严重的故障是可以预防的。但发出错误的警报或需要定期维护的监测系统最终可能会浪费您大量的时间和金钱。这就是我们设计GDDG-IR-OL监测系统的原因。它可为电力变压器提供实时、无故障的气体监测功能—没有误报，也无需维护。在要求苛刻的运行环境中，有两项关键的设计驱动因素：安全性和可靠性。这是在经过数十年不断地倾听客户需要和研制现有设备，并且充分利用超过80 年的为安全至上行业和严苛环境制造传感器和测量设备方面经验的基础上，形成的最终设计要求。 武汉国电西高电气有限公司DGA 油色谱在线监测系统拥有基Web 的 用户界面，用户根本不再需要任何其他软件。根据设计，设备能够在不到两小时内安装好—只需连接油路、电源和数据，一切即告完成。可以通过数字通信和继电器连接到现有控制和监测系统，或将其用作独立的监测设备。如果出现断电等干扰情况，自我诊断功能支持完成自行恢复。红外传感器的制造基于国电西高核心测量技术以及我们自己的洁净室生产的组件。真空气体提取方式意味着油温、油压或油液类型都不会引起数据波动，而密封和受保护的光学器件可防止传感器被污染。使用电容式薄膜聚合物，传感器直接测量油液的湿度，这款传感器已在变压器监测领域应用了20 年。
二、功能 1、测量性能更出色 ? 在洁净室中设计并制造了光学红外传感器
? 光谱扫描提供选择性气体测量 ? 真空气体提取，与油温、油压和油液类型无关 ? 独有的自动校准功能解决长期漂移问题— ?无需重新校准 2、设计更加坚固可靠 ? 密封结构耐受真空和压力变化 ? 与油液接触的组件和管路都采用不锈钢和铝制材料 ? 无耗材，意味着无需定期维护 ? 采用磁力驱动齿轮泵和高品质阀门，提供高耐用度 3、安装和操作更加简化 ? 安装和试运行缩短到不到两小时 ? 以一小时输出为间隔持续运行—无需数据平均 ? 基于浏览器的用户界面，支持轻松地查看和共享数据及更改设置? 系统受到干扰后可自我诊断和自行恢复 三、技术参数 1、油中的测量参数
变压器在线监测装置配置分析
分析主变压器的油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损等五种在线监测，得出配置主变压器在线监测是安全，可靠、经济的结论。 1.前言 大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一旦造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情况下实时监测变压器的绝缘数据，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。 主变压器在线监测主要包括：油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损监测。 2.变压器油色谱在线监测 变压器油中溶解气体分析是诊断充油电气设备最有效的方法之一，能够及早发现潜在性故障。由于试验室分析的取样周期较长，且脱气误差较大及耗时较多等问题，因此不能做到实时监测、及时发现潜伏性故障，很难满足安全生产和状态检修的要求。油色谱在线监测采用与实验室相同的气相色谱法。能够对变压器油中溶解故障气体进行实时持续色谱分析，可以监测预报变压器油中七种故障气体，包括氢气（H2），二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），甲烷（CH4），乙烯（C2H4），乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）。 该系统目前已广泛应用于变压器的在线故障诊断中，并且建立起模式识别系统可实现故障的自动识别，是当前在变压器局部放电检测领域非常有效的方法。 3.变压器光纤测温在线监测 变压器寿命的终结能力最主要因素是变压器运行时的绕组温度。传统的绕组温度指示仪（WTI）是利用"热像"原理间接测量绕组温度的仪表，安装在变压器油箱顶部感测顶层油温，WTI指示的温度是基于整个变压器的油箱内平均油温的变化，很难反映出绕组温度的快速变化。 光纤测温系统能实时直接地测量绕组热点温度，分布型光纤传感系统测温精度可达1度，非常适合于大型变压器绕组在线测量。其基本原理是将具有一定能量和宽度的激光脉冲耦合到光纤，它在光纤中传输，同时不断产生背向信号。因背向散射光状态受到各点物理、化学效应调制，将散射回来的光波经检测器解调后，送入信号处理系统，便可获得各点温度信息，并且由光纤中光波的传输速度和背向光回波的时间对这些信息定位。这根光纤可数公里长，光纤可进入变压器绕组内。 4.变压器铁芯接地在线监测 变压器铁芯是电—磁—电转换的重要环节，是变压器最重要的部件之一。变压器在运行中，因铁芯叠装工艺欠佳、振动摩擦、导电杂质等原因，造成铁芯片间短路，而导致放电过热和
变压器加装油色谱在线监测系统可行性研究报告
变压器加装油色谱在线监测系统可行性研究报告
一．工程概述 1.1 编制依据 依据国家电网公司《变电设备在线监测系统技术导则》要求，基于在线监测技术的发展水平、在线监测系统应用效果以及变电设备重要程度，在线监测系统配置原则为750 千伏及以上电压等级油浸式变压器、电抗器应配置油中溶解气体在线监测装置；±400 千伏及以上电压等级换流变压器、500 千伏油浸式变压器应配置油中溶解气体在线监测装置；500 千伏（330 千伏）电抗器、330 千伏、220 千伏油浸式变压器宜配置油中溶解气体在线监测装置；对于110 千伏（66 千伏）电压等级油浸式变压器（电抗器）存在以下情况之一的宜配置油中溶解气体在线监测装置：①存在潜伏性绝缘缺陷；②存在严重家族性绝缘缺陷；③运行时间超过15 年； ④运行位置特别重要。根据此配置原则的规定作出新疆xx电业局变压器加装油色谱在线监测系统可行性报告。 1.2 工程现状 目前xx电业局所辖的220kV老满城变电站1#、3#主变、米泉变电站1#、2#主变、三宫变电站1#、2#、3#主变、头屯河变电站1#、2#主变、八户梁变电站1#、2#主变、龙岗变1#、2#主变、钢东变电站1#、2#、3#、4#主变；110kV北京变1#、2#主变、旭日变2#主变需要加装变压器油色谱在线监测系统总计19台。 1.3 项目预期目标、依据及经济技术原则
1.3.1项目预期目标 大型变压器是整个发供电系统重要核心的设备，其安全运行至关重要，由于大型变压器设计、制造、材料质量和运行等诸多方面的原因，设备的恶性故障时有发生，严重影响了电网的安全稳定运行。变压器油色谱在线监测系统，通过对绝缘油中溶解气体的测量和分析，实现了对大型变压器内部运行状态的在线监控，能够及时发现和诊断其内部故障，随时掌握设备的运行状况，弥补了试验室色谱分析的不足，为保证变压器的安全经济运行和状态检修提供了技术支持，是保证变压器及电网系统安全经济运行的重要手段，可以给电力行业带来巨大的经济效益和社会效益。 本期对我局所辖的部分变电站加装19台变压器在线监测系统完成后城区电网运行状况将得到明显改善，有利于促进经济协调发展，为社会经济水平的发展提供保障。 1.3.2依据及经济技术原则 1)国家电网公司《变电设备在线监测系统技术导则》 2)国家电网科〔2009〕1535号《智能变电站技术导则》Q/GDW 383-2009。 3)国家电网科[2010]112号《变电站智能化改造技术规范》Q/GDWZ414-2010 。 4)国家电网基建〔2011〕539号《智能变电站优化集成设计建设指导意见》。
油色谱在线监测
GTCA-3600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。 项目内容 检测原理检测H2、CO、CH4、C2H6、C2H2、C2H4或CO2、O2，可配套检测微水 脱气方法真空与超声波脱气 分离方法专用单一色谱柱 检测方式专用单一气敏传感器 进样方式数字自动定量进样 温度控制双回路恒温控制 数据采集可调电路设计，自动捕峰和出峰分段增益 通信方式 RS485、TCP/IP、GPRS 网络协议支持TCP/IP网络协议，支持远程监测与远程维护 显示方式报表/趋势图/增量分析，数据可并入用户监控网络 显示内容 H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H2、C2H4、O2、TCG 报警方式任意设定浓度、增量报警值；声/光报警；报警信号就地远传 分析周期系统默认24小时/次，最小2小时，由用户设定 数据存储 20年 控温精度±0.1℃ 环境温度 -40℃～+85℃ 相对湿度 5-95%，无冷凝 最大日温差30℃ 日照强度1kW/m?2(风速0.5m/s) 污秽等级外绝缘爬电比距25mm/kv 覆冰厚度 20mm(风速不大于15m/s时) 工作电源交流220V±10%，50Hz 载气 99.999%氮气，压力0.12-0.25Mpa 安装尺寸 800（长）×550（宽）×1400（高）mm
变压器油色谱在线监测系统(产品及安装说明)
上海菲柯特电气科技有限公司 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。
目录 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
变压器油色谱在线监测装置的运维管理
变压器油色谱在线监测装置的运维管理 发表时间：2019-05-20T09:51:23.860Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：钱立军 [导读] 摘要：近年来，国内外各种电力设备在线监测产品相继推出，但有不同的缺点，如不敏感的监测，购买费用高，人为误差较大，实验持续时间长等。 （新疆华电小草湖风力发电有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000） 摘要：近年来，国内外各种电力设备在线监测产品相继推出，但有不同的缺点，如不敏感的监测，购买费用高，人为误差较大，实验持续时间长等。设备运行状态的实时监测很难实现，在运行中链接中累积的错误也会影响最终结果。因此本文就变压器油色谱在线监测装置的运维管理进行了探讨。 关键词：变压器；油色谱；在线监测装置；运维管理 前言 绝缘油色谱分析是判断充油设备内部潜伏性故障最有行之有效的检测手段之一。输变电设备状态检修开展以来，我们积极规范油色谱试验管理，在提高故障诊断精度方面下工夫，特别是变压器油色谱在线监测装置的应用与管理上，注重细节，从而实现了对大型电力变压器运行状态的适时在线监控，随时掌握设备的运行状况；通过变压器油色谱在线监测装置的应用与管理。 1油色谱在线监测基本原理 综合比较国内外现有变压器油气体在线监测的设备，进一步得到变压器油中气体成分分析在线检测设备的原理框图（见图1）。测量启动时，控制装置首先启动气体分离阀门，延时一段时间，自动从阀门中注入样本气体，同一时间采样电路运行、完成测量。结束后，自动关闭阀门和温度控制、机器待机。这一系列指令由CPU发出，继电器控制，保证设备装置的响应速度。变压器油中气体在线检测设备的主要内容包括：油气分离单元；气体检测单元；控制、处理及诊断单元。 图1变压器油中气体在线监测原理图 2油色谱在线监测的意义和重要性 电力行业已经在逐渐改变现有的陈旧检修模式，由原有的计划检修模式转变为根据设备运行状态来计划检修模式，设备运行状态正式智能在线监测系统来提供的。设备运行状态检修不但可以克服计划检修的局限性还可以及时发现设备运行中隐藏的问题，可以更好的预防故障及事故的发生，并延长设备的使用寿命，早期发现设备故障及时维修处理。变压器油色谱在线监测系统是在现场直接对变压器进行油色谱在线监测并进行故障判断，系统可以及时掌握变压器的运行状态并发现存在的故障，针对故障专家系统进行自动分析，方便运行工作人员迅速处理故障。与传统的油色谱分析相比油色谱在线监测系统大大降低了分析误差，使故障的分析诊断可靠性更高在线监测系统可以实现在主控室对每台主变油色谱分析巡回在线监测，还可以对电气异常的多征量在线监测，以及对故障的诊断分析。此外，油色谱在线监测还可以监测诊断联机，从而实现变电站运行情况的整体在线监测与诊断。变压器油色谱在线监测改变原有的检修方式，不仅提高了变电站运行的管理水平，还由原有的预防检修方式改变为预知检修方式，从而大大提高了设备的使用寿命，减少了故障的发生率。由此可知，变压器油色谱在线监测系统在电力运行过程中起到了不可替代的作用。 3变压器油色谱在线监测的理论及依据 目前应用最广泛的在线监测系统是广谱型气相色谱技术，这项技术由于应用时间比较早已经是比较完善的技术。微电子技术、高灵敏度传感器的不断发展更新为变压器油色谱在线监测提供可靠条件。变压器在线监测系统应用于现场可实现故障的预知并可为实验室油色谱分析提供技术补充，因此已逐渐成为确保电力系统安全运行的重要条件。变压器如出现局部温度过高或者放电现象，发生故障部位的绝缘物质或绝缘油会释放出气体，例如，烃气等。变压器设备一般会通过绝缘油中各气体浓度以及可燃气体TCG来诊断故障，变压器油色谱在线监测系统是通过广谱型气相色谱技术来实现。首先，溶解于变压器油中的故障气体经由脱气装置脱气。其次，由载气推动通过色谱柱，色谱柱对通过的气体进行逐一分离。再次，针对各故障气体气敏传感器按出现峰顺序进行检测，并将气体的浓度特性转换成信号。转换信号经过数据处理器的处理转变为数字，并以数字的形式保存在存贮器中。此过程可保证数据的准确性及可靠性，并不间断地监测油中溶解的故障气体，实现在线监测的适时性。现场通讯设备获取监测数据并传递给计算机RS-485模块，计算机软件系统将数据进行分析并计算出各故障气体含量和总烃气含量。通过对气体的浓度及含量变化来判断变压器内部故障，分析故障类型提出检修建议。 4如何正确维护油色谱在线监测装置 换流站油色谱在线检测的维护是由专业的检修人员进行管理的，不同于专业的检修人员，换流站的值班员工并不熟悉换流站油色谱在线监测的维护，一旦发生损坏，就会导致油色谱在线检测装置不能够及时的进行维护。关于油色谱现阶段存在的问题将会在下文详细说明。 4.1在线监测装置发生故障对数据的影响 一般情况下，在线监测装置出现故障都会导致数据出现异常。通常在这种情况下，只有具有强大经验的维护人员才能够及时找到原因并且进行修理。为了提高维护的高效率，维护人员能够通过谱图检测数据是否准确，不同气体的谱峰显示数据是否正常，若谱峰正常，则维护人员则要对检测器进行检查维修。 4.2报警存在潜在的风险 由于报警信号没有与后台监控程序相互连接，导致运行人员在运行在线监测装置时，无法及时发现换流站存在的风险。更由于对于运
变压器油色谱在线监测
变压器油色谱在线监测 摘要：在线监测系统的原理、结构及在实际中的应用。 关键词：在线监测绝缘色谱分析单元 前言 在40 年代,因电网电压等级低、容量小，电气设备发生故障所带来的损失和影响不大因此人们采用事故后维修制，即设备损坏后，停电进行维修。此后，电网容量逐渐增大，电压等级也随之提高，设备故障所产生的影响也相应增大，因此，从事故后维修制逐渐发展到预测性维修制。从50年代起，由于110KV"220KV电压等级的电网已有相当规模，设备故障所产生的影响也更大，用户对供电的可靠性要求也相应提高，于是从预测性维修制逐渐演变为维修预防制。在预测性维修制逐渐演变为维修预防制的过渡中，人们逐渐探索定期对某些设备的绝缘停电作非破坏性和破坏性试验研究，逐渐总结出了对某些设备的预防性试验试行标准，并逐渐形成了局部预防性维修体系；从60年代起，各国相继制定出了比较规范的停电预防性试验标准，从而进入了预防性维修制时代，并将这种观念一直延续至今。 进入预防性维修制时代后，人们逐渐认识和发现定期停电进行预防性试验的缺陷和不足。当一台大型电气设备的某一元件的绝缘有缺陷时，往往反映不灵敏，即使整体预防性试验合格，仍然时有故障发生。例如我局1998年站街变206开关CT在高压试验中合格，但却发生了爆炸的事故。由于现行的预防性试验电压太低，无法真实反映运行电压下的绝缘性
能和整个工作情况，因此必需对现行的预防性维修制进行根本的变革，其发展方向必然是采用在线监测及诊断技术，并探索以在线监测为基础的状态检修制。 因我局目前在观水变电站采用的在线监测装置是重庆大学高电压技术与系统信息监测中心研制的变压器油中六种溶解气体在线监测诊断装置。所以我们以下主要介绍我局这一套油中气体在线监测装置的使用情况。 在线监测诊断装置在实际中的应用 我局目前在观水变电站一号主变上采用的在线监测装置是重庆大学高电压技术与系统信息监测中心研制的DZJ－Ⅲ型电气设备绝缘在线监测装置。已于2000年3月15日进入试运行状态。 监测的原理及方法： 电力变压器不仅属于电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且也是导致电力系统事故最多的设备之一，因此，国内外不仅要定期作以预防性试验为基础的预防性维护，而且相继都在研究以在线监测为基础的预知性维护策略，以便实时或定时在线监测与诊断潜伏性故障或缺陷。变压器在发生突发性事故之前，绝缘的劣化及潜伏性故障在运行电压下将产生光、电、声、热、化学变化等一系列效应及信息。对于大型电力变压器，目前几乎是用油来绝缘和散热，变压器油与油中的固体有机绝缘材料（纸和纸板等）在运行电压下因电、热、氧化和局部电弧等多种因素作用会逐渐变质，裂解成低分子气体；变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障又会加快产气的速率。随着故障的缓慢发展，裂解出来的气体形成泡在油中经过对流、扩散作用，就会不断地溶解在油中。同一类性质的故障，其产生的气体的组分和