电力变压器油色谱在线监测系统
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-20105、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：电力变压器是电力系统重要的运行设备之一，它的正常运行与否对电网安全运行影响很大。
从事故分析来看，很多事故是局部故障扩大引起的突发事故。
电力变压器油色谱在线监测系统
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１ 油色谱在 线监测系统工作原理
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型变压器油色谱在线监测及诊断系统说明书
KTH3000型变压器油色谱在线监测及诊断系统说明书一、概述随着公共电力事业企业化的深入，电力行业面临降低运行成本、提高设备利用率及可靠、安全供电的挑战，这就要求运行人员能随时掌握主要发送电设备的运行情况。
早期检测变压器中存在的潜伏性故障就显得尤为重要。
高压和高温使油浸式电力设备中的绝缘油产生微量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳、氢气等气体，这些气体大部分溶解在油中。
当存在潜伏性过热或放电故障时，就会加快这些气体的产生速度。
分解出的气体形成的气泡在油里经过对流、扩散、不断的溶解在油中。
故障气体的组成和含量与故障的类型和严重程度有密切关系。
常规采用的检测手段是对绝缘油进行定期取样和分析，典型取样周期为六个月。
根据绝缘油中溶解气体的成分和含量确定变压器内部故障的类型及其严重程度，该方法对变压器内部故障的判断是静态的，在这种意义上它是有效的。
事实上变压器安全状况是在不断变化的是动态的，在长达六个月的定期分析间隔周期内，变压器内部的任何状况变化都不会被检测到，这正是一些变压器发生灾难性损坏的原因。
因此，如果能够在线监测溶解于油中故障气体的含量和产气速率，就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并可随时掌握故障的发展情况，以便采取防范措施，避免突发性事故的发生。
对于变压器油中溶解气体色谱分析的在线监测方法，虽然仍以油中溶解气体为反映故障的特征量，但它是直接在变压器现场实现油色谱的定时在线智能化监测与故障诊断。
二、工作原理由于含有不同化学健结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性，所以绝缘油随着故障点温度的升高依次裂解生成烷烃、烯烃和炔烃。
每一种烃类气体最大产生率都有一个特定的温度范围，故绝缘油在不同的故障性质下产生不同成份、不同含量的烃类气体，如出现电晕放电时主要是氢气，电弧放电时主要是乙炔，高温热点主要是乙烯。
这些气体在绝缘油中饱和溶解度很大，所以有相当数量的气体溶于绝缘油中。
用分析油中含气成份检测异常的方法，根据气体的组分和各种气体的含气量及其逐年的变化情况等，以判断故障的种类、部位和程度等。
高压电力变压器安装变压器油色谱在线监测装置的必要性
1、前言.随着电力系统电压等级的提高、设备容量的增大，人们对供电可靠性提出了越来越高的要求。
变压器是电力系统主要设备之一，保证变压器的安全可靠运行，对提高电力系统的供电可靠性具有十分重要的意义。
变压器在运行中虽然采取了必要的保护措施，但由于内部绝缘结构复杂，电场及热场不均匀分布等原因，运行中仍有事故发生。
因此，为确保主变安全运行，人们发展了很多检测方法，油色谱检测是最为有效、灵敏的方法之一，不仅能发现故障、还能判断故障类型，故障的发展快慢。
但是，色谱是定期取样进行分析的，对突发性故障难以发现，且分析过程繁杂，环节多，人为误差大。
为此，为随时掌握设备的运行状态，检出突发性故障。
开展变压器油中溶解气体在线监测技术(DGA)的研究，开发变压器油中溶解气体在线监测系统，对于电力变压器实现状态监测与状态维修具有十分重要的意义。
2、变压器绝缘故障的原理2.1、变压器绝缘故障与特征气体的关系变压器的绝缘状况的优劣是电力系统安全运行的关键因素之一，变压器的主绝缘由绝缘油和固体绝缘材料两大部分组成。
变压器的内部故障主要分为过热性故障、放电性故障及受潮故障三种。
热故障可以分为低于150℃~300℃的低热故障、300~700℃的中热故障以及高于700℃的高热故障；电气故障按能量大小分，有高能量的电弧放电、低能量的间歇火花放电和最低能量的局部放电。
绝缘油和固体绝缘材料由于热或电故障分解出的气体经对流、扩散、不断地溶解在油中。
这些故障气体的组成和含量与故障的类型及其严重程度有密切关系。
因此，分析溶解于油中的气体，就能尽早发现变压器内部存在的潜伏性故障。
不同的故障类型产生的主要和次要特征气体如表1所示。
由上表可以看到，低能量局部放电在油中产生了氢气，过热故障产生了氢气、甲烷、乙烷和乙烯，而电弧故障则导致了氢气和乙炔的增加。
图1.1 油分解产生特征气体随温度变化概要图解在不同热点温度下，不同气体的增长率不同，特征气体的成份也不同。
变压器色谱在线监测系统及其关键技术
变压器色谱在线监测系统及其关键技术1 引言变压器是电力系统的主要设备之一，保证变压器的安全可靠运行，对提高电力系统的供电可靠性具有十分重要的意义。
变压器油中溶解气体色谱分析的在线监测方法是基于油中溶解气体分析理论，它直接在现场实现油色谱的定时在线智能化监测与故障诊断，不仅可以及时掌握变压器的运行状况，发现和跟踪存在的潜伏性故障，并且可以及时根据专家系统对运行工况自动进行诊断。
从变压器安全可靠运行的重要性与变压器油色谱在线监测装置的性价比来看，采用在线监测装置在技术和经济上有显著的优势，既提高了变电站运行的管理水平，又可为状态检修体系奠定基础。
因此，变压器油中溶解气体在线监测及故障诊断装置的应用具有重要的现实意义和实用价值。
本文中介绍了现有的几种在线监测方法，并以宁波某公司生产的MGA2000-6 型变压器油色谱在线监测系统为例，说明变压器色谱在线监测系统的原理及结构方式。
2 变压器在线监测方法从检测机理上讲，现有油中气体检测产品大都采用以下三种方法。
（1）气相色谱法。
色谱气体检测原理是通过色谱柱中的固定相对不同气体组分的亲和力不同，在载气推动下，经过充分的交换，不同组分得到了分离，经分离后的气体通过检测转换成电信号，经A/D 采集后获得气体组分的色谱出峰图。
根据组分峰高或面积进行浓度定量分析。
大部分变压器产品的在线监测都采用气相色谱法，但这种方法具有需要消耗载气、对环境温度很敏感以及色谱柱进样周期较长的缺点。
（2）阵列式气敏传感器法。
采用由多个气敏传感器组成的阵列，由于不同传感器对不同气体的敏感度不同，而气体传感器的交叉敏感是极其复杂的非线性关系，采用神经网络结构进行反复的离线训练可以建立各气体组分浓度与传感器阵列响应的对应关系，消除交叉敏感的影响，从而不需要对混合气体进行分离，就能实现对各种气体浓度的在线监测。
其主要缺点是传感器漂移的累积误差对测量结果有很大的影响；训练过程（即标定过程）复杂，一般需要几十到一百多个样本。
变压器油色谱在线监测系统(产品及安装说明)
精心整理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。
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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、一、1、系2、系3、4、技5、6、日7、常二、1、安装前要了解的内容-------------------------------------------------------------102、系统标准配置-------------------------------------------------------------------123、安装要求-----------------------------------------------------------------------124、变压器信息---------------------------------------------------------------------135、系统安装-----------------------------------------------------------------------136、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体（如（IEC2H6 )、乙烯(C2检修。
电力变压器的光声光谱油色谱在线监测
摘要：本文介绍了电力变压器光声光谱和油色谱两种在线监测技术原理，并介绍了这两种在线监测技术相关的诊断方法，关键词：变压器油色谱光声光谱在线监测0引言变压器是电网系统的核心设备之一，它的运行状态对系统安全具有重要影响。
随着对变压器运行维护要求的不断提高，变压器故障在线诊断技术的研究工作得到了越来越多的关注。
近年来，随着电力变压器在线监测技术得到迅速发展，加上计算机技术和通信技术使得电力变压器检测数据可以及时的处理与传输，并得到实时的运行状态数据，令在线监测技术成功应用于实际的工程中去。
然而，由于检测技术尚有一定的局限性，以及电力变压器内部故障存在的复杂性，当前应用中的在线监测系统的可靠性和稳定性仍显不足。
本文着重分析了电力变压器的光声光谱和油色谱在线监测技术，阐述了两种技术的原理，以及相应的诊断方法等。
1两种在线监测技术原理变压器是电力系统中的重要设备之一，其安全运行状态直接关系到系统的安全稳定。
油浸电力变压器在正常运行中和发生故障后，在热、电的作用下，其绝缘油及有机绝缘材料会分解出H2，CH4，C2H6，C2H4，C2H2，CO和CO2等气体，这些气体可用于判断故障类型及故障部位。
对特定油中溶解气体进行定性定量分析，可以直观、高效地预判出电力变压器的潜伏故障。
1.1电力变压器光声光谱在线监测原理1.1.1光声光谱技术光声光谱(Photo-acoustic spectrometry) 技术是基于光声效应来检测吸收物体积分数的一种光谱技术。
该技术的优势为：①可实现非接触性检测，对气体无消耗；②无需分离气体，不同气体的成分和含量可直接通过光谱分析确定；③各器件的性能稳定，可实现在长期使用中免维护；④能够对气体吸收光能的大小进行直接测量，且比傅里叶红外光谱技术灵敏度更高；⑤测量的精度高，范围广，同时检测速度快,具有重复性和再现性。
一般情况下，多数气体分子的无辐射跃迁主要处于红外波段，因而光声光谱技术对气体的定性定量分析，是通过对气体对相应于特征吸收峰的特定波长红外光的吸收量的测量来实现的。
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。
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电力变压器油色谱在线监测系统
摘要：随着经济和电力行业的快速发展，变压器的安全运行由其自身所配备
的保护承担，当其内部发生隐患或故障时，须由工作人员对其检查初步判断，再
根据需要采取进一步分析措施，并根据实验室化验分析结果来确定故障部位及故
障原因。
这样的模式及时性差，不能快速诊断出其内部故障。
而在线色谱分析系
统可以快速准确的分析故障，并能实现24小时检测，在发生故障时及时报警。
关键词：电力变压器；油色谱；监测系统
引言：
我国是电力大国，电网的安全稳定对社会发展、企业生产、人民生活起着至
关重要的作用。
要保证电网的安全稳定运行，就对电网设备的安全运行提出了更
高的要求，变压器作为电网中的承上启下的重要组成部分，其安全性尤为重要。
目前电网已经进入“智能化、自动化”时代，就需要对运行设备提供24小时的
安全保障。
本文对变压器的日常巡检、故障诊断、故障处理进行探讨，对运用色
谱在线分析系统辅助变压器的安全性、可靠性运行提出想法，为电力系统的安稳
长周期运行奠定了坚实的基础。
1 油色谱在线监测的意义和重要性
电力行业中传统的计划经济模式，正在逐渐被依据运行状态来计划检修模式
取而代之，该模式来源于设备运行状态正式智能在线监测系统。
通过设备运行状
态检查与维修工作的开展，在对计划检修局限性进行攻破的同时，还能对设备运
行中隐含的问题进行迅速发现，进而采取相关措施，迅速开展设备故障维修工作，最大限度减少事故的发展，增加机械设备的使用时间。
通过变压器油色谱在线监测系统，能够在工作现场，直接对变压器开展油色
谱在线监测工作，并判定相关故障问题，系统在对变压器运行情况进行第一时间
掌控的同时，还能察觉其所存在的问题，针对这些问题专家系统还会开展自主分
析工作，为运行工作人员故障处理工作提供便捷。
相比较于传统的油色谱分析，利用油色谱在线监测系统，能够实现分析结果
误差的明显减少，提升故障分析诊断结果的可靠性能。
利用该系统，主控室能够
在线检测各台主变油色谱分析巡回与电气异常的多征量，并诊断分析所存在的问题。
除此之外，通过油色谱在线监测，还能够对联机开展检测与诊断工作，确保
整个变电站运行状况在线监测与诊断工作的完成。
通过变压器油色谱在线监测，能够对传统的检查维修方式进行转变，将预防
检修方式转变成预知检修方式，在实现变电站运行管理水平提升的同时，还能够
有效降低设备故障的发生率，增加设备使用时间。
2 油色谱在线监测系统工作原理
变压器油色谱在线监测系统，首先油样采集单元采集油气分离后的故障特性
气体；通过载气把混合故障气体载入色谱柱，色谱柱把故障特性气体分离；分离
的气体依顺序进入气体传感器；气敏传感器按出峰顺序对故障特性气体，H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO2等分别检测，并转换成电信号；采集单元完成数据的
转换和采集，并对采集到的数据进行存储、计算和分析，得到故障气体各组份及
总烃含量，并通过以太网传至数据处理服务器，后台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，完成变压器故障的判定。
2 变压器油色谱在线监测系统组成与功能
2.1 变压器油色谱在线监测系统组成
油色谱在线监测系统由色谱分析模块、通信模块、电源模块及后台监控工作
站等组成，如图1所示。
绝缘油色谱分析模块：油气分离单元，气体检测单元，
控制单元等。
完成变压器绝缘油样采集、油气分离、自动取样、组份分离、组份
检测等工作。
载气装置把样本气体组分，通过流动性气体载入色谱柱进行分离。
油气分离单元采用色谱柱高效、快速分离出变压器油中的溶解气体；气体检测单
元采用微桥式检测器，流速稳定、体积小灵敏度高，与实验室内色谱分析水平相近。
通信模块：完成数据及控制指令的传输功能。
图1油色谱在线监测系统组成
2.2 变压器油色谱在线监测系统功能
电力变压器油色谱在线监测系统功能如下。
完成变压器油色谱分析仪的数据
采集。
报警功能，超阈值范围报警。
故障诊断，依据《GB/T 7252—2001变压器油中溶解气体分析与判断导则》，完成故障诊断。
数据综合应用，基于变压器基本信息及对应的变压器油色谱数据的数据库管
理系统，为变压器的状态分析积累数据，应用功能的分析流程如图2所示。
图2油色谱在线监测系统的分析应用流程
3 变压器油色谱在线监测系统应用
3.1 三比值实验分析
①存在载调压开关档位切换错误。
动静触头切换错误。
②电位开关存在放电痕迹，且调压开关同步性较差。
③开关齿轮位置错误，且两开关切换室内转盘卡槽均偏离了原方位。
综上所述，当油色谱分析存在乙炔含量超标和电位开关设计不当有着重要的联系，通过实验分析证明，油色谱在线监测能够对变压器故障性质做正确检测，达到变压器诊断要求。
3.2 气体采集与传输
当变压器内部的某一点发生故障隐患时,就会产生高浓度的混合油气向外扩散,在油气扩散区域设置油气采集系统及脱离装置，将油液脱去，将气体送至气体分析装置。
针对不同性质的气体产生的时间与容量，气体采集系统将数据传输给分析装置并予以检测。
在传输过程中，将采集气体的浓度与时间转换为4-20mA 或0-20mA的电信号传输，信号的大小与气体成分及浓度相对应。
采集模块将电信号传至分析装置进行色谱分析。
分析装置主要由传感器、检
测电路与色谱分析软件组成，对工作环境有恒温、恒压等要求。
温度的精确控制
可以保证气体组分浓度测量的准确性。
色谱软件包含色谱峰检测、峰面积的计算
和时间测定等功能，并将分析检测后的数据转换为相关的电信号传输至控制模块。
3.3 控制模块
使用标准气样来准确标定出高低浓度区间及图谱后，设定程序。
控制模块根
据设定的控制程序来判断是否需要动作及报警。
比如，若出现放电故障时，变压
器油中就会含有氢气，且占比高达90%；若在高温故障时则会释放甲烷和乙烯，
在总烃类的含量所占比重高达80%；若出现局部的放电情况，主要释放气体是氢气，次之是甲烷气体，就通常而言，氢气在氢与烃类的占比中高达90%，甲烷和
烃类之比高达90%。
因此，根据变压器运行时所释放的不同气体特征，对故障类
型进行具体判断，就可以分析变压器的故障点及严重程度。
4 结束语：
变压器油色谱在线监测系统的应用是实现变压器状态检修的重要基础之一，
其应用的重要性已经显现出来，并将成为电力系统应用中的重要发展趋势。
相关
人员更加需要对变压器油色谱在线监测系统的应用予以深入分析与研究，让其获
得更大的发展空间。
参考文献：
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[3]陈云雷.变压器油中气在线监测系统的研究[D].上海：东华大
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