變壓器加裝油色譜在線監(jiān)測系統可行性研究報告-wenkub
2023-05-07 23:18:11 本頁面
【正文】 有更大的電壓變化，從而提高了靈敏度；模數轉換采用了最先進的AD轉換芯片，內置濾波電路，保證了足夠的信號的轉換精度。溫控精度是整個系統穩(wěn)定工作，取得較高性能指標的前提。適用于色譜柱和檢測器的載氣種類很多，系統采用高純氮氣作為載氣，采用壓縮的方法獲得高壓氮氣，相對一些其他的高純氣體發(fā)生器，取材方便，技術更成熟，故障率低。譜圖由基線和各組分形成的峰組成，組分峰的高度與其濃度存在系數關系，計算公式如下：式中：Xi－油中溶解氣體ｉ組分濃度，ｉ代表一種組分，比如C2H2； ?。胹i－標準氣中ｉ組分濃度； ?。鑙－油樣中ｉ組分的峰高；ｈis－標樣中ｉ組分的峰高；Ki－ｉ組分的校正因子。電橋電路就處于平衡狀態(tài)，當分離出來的組分通過檢測器時，載氣成分發(fā)生了變化，熱導系數相應產生了差別，系統熱能不再平衡，電阻溫度變化引起阻值變化，造成電橋失衡，組分濃度的變化與熱敏電阻值的變化成正比，因此電橋部平衡產生的信號輸出電信號反映了組分的濃度。上述色譜分離過程以AB二組分混合物的分離過程為例可用下圖從上到下的四個階段進一步說明。當兩相做相對運動時，樣品各組分在兩相間進行反復多次的分配：不同分配系數的組分在色譜柱中的運動速度就不同，滯留時間也就不一樣。組分分離技術油氣分離得到的氣體樣品是混合氣，需要使用色譜柱分離，當氣樣中所含有的混合物經過色譜柱時，就會與色譜柱中的固定相發(fā)生相互作用。頂空色譜理論成熟，操作環(huán)節(jié)少，精度高，但計算和對比試驗工作量大，可通過計算機軟件很方便完成，因此特別適用現場在線使用。 四、本項目的關鍵技術和工作原理油氣分離和自動進樣實現的原理變壓器油、氣分離技術是色譜在線關鍵技術。監(jiān)控工作站組成①無線通訊接收模塊；②工作站監(jiān)測軟件；③專家故障診斷系統。這些故障氣體的組成和含量與故障的類型極其嚴重程度有密切關系。因此，大量乙炔是在電弧的弧道中產生的。C）下生成的（雖然在較低的溫度時也有少量生成）。若存在潛伏性過熱或放電故障時，就會加快這些氣體的產生速度。美國的GE公司開發(fā)的光譜在線監(jiān)測系統性能較為先進，分析速度快，只需要幾分鐘，耗油少，數據準確度高，唯一的缺點是靈敏度不夠高，最低檢測限1μL/L，有效檢測限5μL/L。該技術存在分析周期長，分析結果誤差大等缺陷。由于油中溶解氣體在線監(jiān)測的重要意義，國內外都對此做過大量的研究開發(fā)工作。變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置可對大型變壓器進行狀態(tài)實施在線監(jiān)控，通過分析油中特征氣體濃度，隨時可掌握設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現和診斷其內部故障，彌補了實驗室色譜分析方法不能及時迅速監(jiān)測的缺憾，為實時掌握變壓器的運行狀態(tài)提供了重要數據，從而提高設備的管理水平，因此是保證變壓器及電網系統安全經濟運行的重要手段。 主要技術經濟指標本工程靜態(tài)總投資： 萬元。4) 國家電網基建〔2011〕539號《智能變電站優(yōu)化集成設計建設指導意見》。變壓器油色譜在線監(jiān)測系統，通過對絕緣油中溶解氣體的測量和分析，實現了對大型變壓器內部運行狀態(tài)的在線監(jiān)控，能夠及時發(fā)現和診斷其內部故障，隨時掌握設備的運行狀況，彌補了試驗室色譜分析的不足，為保證變壓器的安全經濟運行和狀態(tài)檢修提供了技術支持，是保證變壓器及電網系統安全經濟運行的重要手段，可以給電力行業(yè)帶來巨大的經濟效益和社會效益。 400 千伏及以上電壓等級換流變壓器、 500 千伏油浸式變壓器應配置油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置； 500 千伏（ 330 千伏） 電抗器、 330 千伏、 220 千伏油浸式變壓器宜配置油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置； 對于 110 千伏（ 66 千伏） 電壓等級油浸式變壓器（電抗器） 存在以下情況之一的宜配置油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置：① 存在潛伏性絕緣缺陷；② 存在嚴重家族性絕緣缺陷；③ 運行時間超過 15 年；④ 運行位置特別重要。根據此配置原則的規(guī)定作出XX電業(yè)局變壓器加裝油色譜在線監(jiān)測系統可行性報告。本期對我局所轄的部分變電站加裝19臺變壓器在線監(jiān)測系統完成后城區(qū)電網運行狀況將得到明顯改善，有利于促進經濟協調發(fā)展，為社會經濟水平的發(fā)展提供保障。5) 其它相關的規(guī)程、規(guī)范及反措要求。二、 項目的背景及意義大型變壓器作為電力生產和輸送的主要設備，是整個發(fā)電系統的核心設備之一，其安全性能至關重要。該成果推廣后，能夠大幅度提高大型變壓器的狀態(tài)監(jiān)測水平，及時發(fā)現潛伏的內部故障。早期的技術一般是檢測單組分氫氣和測可燃氣總量。隨著電力經濟的快速發(fā)展，國內外對電力設備的安全運行給予了極大重視，對在線監(jiān)測提出了更高的要求。三、變壓器油色譜分析原理變壓器油在變壓器內主要起絕緣作用因此又稱絕緣油。當產氣速度慢，產氣量小時，氣體大部分溶于油中。乙炔一般在800186。當然在較低的溫度下（低于800186。因此，分析溶解于油中的氣體，就能盡早的發(fā)現設備內部存在的潛伏性故障，并可隨時監(jiān)視故障的發(fā)展狀況。系統的工作流程如下：用戶設定的工作時間到后，系統打開進油管路，變壓器本體油依靠自身油壓經取樣口進入油氣分離裝置，溶解氣體被分離出來，殘油排入油箱，溶解氣體跟隨載氣經過色譜柱分離，進入檢測器，各組分的濃度被檢測器轉變?yōu)殡娦盘?，經過模數轉換，送入工控計算機采集成譜圖，經過譜圖分析和峰處理，得到各組分的濃度數據，通過無線遠程通訊系統，將數據傳輸到帶有無線接收系統的色譜在線監(jiān)測工作站上，工作站軟件可對色譜數據進行分析，自動生成濃度變化趨勢圖，并通過專家智能診斷系統進行故障診斷。由于色譜分析不能直接分析油中溶解氣體，需把油中溶解氣體從油中脫出后才能進行色譜分析。頂空色譜原理說明，在一恒溫恒壓條件下的油樣與洗脫氣體構成的密閉系統內，使油中溶解氣體在氣、液兩相達到分配平衡，此時氣、液中同一組分的濃度比是一個常數：奧斯特瓦爾德系數。由于各組分在性質與結構上的不同，相互作用的大小強弱也有差異。分配系數小的組分會較快地流出色譜柱；分配系數愈大的組分就愈易滯留在固定相內，流過色譜柱的速度較慢。檢測器分離后的氣體濃度需要通過檢測器轉換成相應的電信號，才能進一步通過電子儀器測定。相比同類檢測器，熱導檢測器只需要一路載氣，元件和附屬電路較簡單，通過物理變化熱傳導實現檢測，具有壽命長，故障率低、重復性好的特點。由公式可知，獲取油樣準確的峰高是計算準確的關鍵，如果峰高小于基線噪聲，肯定無法準確測量，因此，必須保證基線的穩(wěn)定。 主機控制系統主機控制系統包括溫控模塊、檢測器電路、狀態(tài)檢測電路和無線通訊模塊等。我們采用了自反饋的溫控算法，經過大量的試驗確定了相關的參數，從而保證了很高的溫控精度。③狀態(tài)檢測狀態(tài)檢測通過安裝在箱體內的各類傳感器監(jiān)控系統的運行狀態(tài)，狀態(tài)信息可以通過無線模塊傳到系統的維護中心。利用GPRS可以傳輸數據量較大的譜圖、系統工況等，
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