電業(yè)局變壓器加裝油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可行性研究報(bào)告(文件)
【正文】 、系統(tǒng)工況等，進(jìn)行儀器監(jiān)控、狀態(tài)維護(hù)非常方便，必要時(shí)，數(shù)據(jù)還可以直接發(fā)到用戶的手機(jī)上，第一時(shí)間獲得分析結(jié)果。工作站的專家故障診斷系統(tǒng)采用了國(guó)標(biāo)推薦的以下幾種故障診斷方法。（2）、產(chǎn)氣速率的計(jì)算實(shí)踐證明，僅僅依靠分析結(jié)果的絕對(duì)值是很難對(duì)故障的嚴(yán)重程度作出正確判斷的。導(dǎo)則推薦下列兩種方式中的任何一種來(lái)表示產(chǎn)氣速率。式中：Ra一絕對(duì)產(chǎn)氣速率，m1／h； Ci2－第二次取樣測(cè)得油中氣體組分(i)含量，μL／L； Cil－第一次取樣測(cè)得油中氣體組分(i)含量，μL/L； Δt－二次取樣時(shí)間間隔中實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，d； G—設(shè)備總油量； d—油的密度 (t／m3)。如果以相對(duì)產(chǎn)氣速率來(lái)判斷設(shè)備內(nèi)部狀況，則總烴的相對(duì)產(chǎn)氣速率大于l0%／月時(shí)應(yīng)引起注意。021中溫過熱300700度00，1，22高溫過熱（700度）20，10 1 2火花放電引線對(duì)電位未固定的部件之間連續(xù)火花放電，分接頭引線間油隙閃絡(luò)，不同電位之間的油中火花放電等。（5）報(bào)告打印和數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能工作站可以按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的報(bào)告格式打印分析數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Word、Excel中，利用其強(qiáng)大的文檔編輯功能進(jìn)行打印和數(shù)據(jù)處理。因此，我們把儀器校驗(yàn)及維護(hù)工作認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)。下表為一標(biāo)準(zhǔn)油樣的濃度、峰高和理論最小檢測(cè)濃度。再現(xiàn)性以下數(shù)據(jù)為六個(gè)油樣分別在“色譜在線”和試驗(yàn)室進(jìn)行分析的結(jié)果。六、技術(shù)指標(biāo)標(biāo) 定：狀態(tài)標(biāo)定；監(jiān)測(cè)周期：2小時(shí)以上可任意設(shè)定；環(huán)境溫度：－40℃～55℃；濕 度：5～95%；檢測(cè)組分：H2 、CO、COCHC2HC2HC2H2；最小檢測(cè)濃度： 單位：μL/L組分H2COCO2CH4C2H4C2H6C2H2最小檢測(cè)濃度1525111 檢測(cè)量程： 單位：μL/L組分H2COCO2CH4C2H4C2H6C2H2量程～10000～1000025～1000001～20001～20001～2000～2000重復(fù)性：組分H2COCO2CH4C2H4C2H6C2H2重復(fù)性6%5%10%8%5%5%2% 基線噪聲：15μV；基線漂移：；1功 率：；1外型尺寸：840580450。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(jìn)行色譜分析。其優(yōu)點(diǎn)是頂空色譜理論成熟，操作環(huán)節(jié)少，精度高，重復(fù)性好，雖然計(jì)算和對(duì)比試驗(yàn)工作量大，但可通過計(jì)算機(jī)軟件很方便完成，因此特別適用現(xiàn)場(chǎng)在線使用。該系統(tǒng)選用了高靈敏度的熱導(dǎo)型檢測(cè)器，相比其它檢測(cè)器，它只需要一路載氣，具有故障率低、重復(fù)性好的特點(diǎn)。解決了這一難題使我們色譜在線整體技術(shù)水平大大提高。① 溫控模塊現(xiàn)場(chǎng)的溫度狀況較惡劣，冬天可能到30℃以下，夏天太陽(yáng)暴曬時(shí)可達(dá)到50℃以上，環(huán)境溫控模塊設(shè)計(jì)恒溫控制器、工業(yè)空調(diào)、風(fēng)機(jī)，將箱體內(nèi)環(huán)境控制在某一恒定溫度，解決了一些部件對(duì)溫度環(huán)境要求嚴(yán)格、過低溫或過高溫?zé)o法工作的問題，同時(shí)將電子元件的溫漂控制在很小的范圍內(nèi)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。譜圖分析是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過程，同時(shí)需要很高的智能性，因此在主機(jī)內(nèi)安裝了工控計(jì)算機(jī)，可以直接運(yùn)行高級(jí)軟件，系統(tǒng)也易于升級(jí)和維護(hù)。有線的通訊方式我公司可滿足國(guó)網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)的IEC61850通訊協(xié)議。監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在上位機(jī)安裝有監(jiān)控工作站軟件系統(tǒng)，具有收集數(shù)據(jù)和對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備故障診斷的功能。該成果完成以后，已先后在多個(gè)變電站掛網(wǎng)運(yùn)行，為我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)和診斷其內(nèi)部故障，隨時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況提供了在線監(jiān)控的依據(jù)，保證了變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且使大型變壓器的維護(hù)由定期停電檢修轉(zhuǎn)向了狀態(tài)檢修，從而降低設(shè)備的維護(hù)成本，提高設(shè)備的管理水平，給供電系統(tǒng)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。十一 編制原則和依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司《變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》 國(guó)家電網(wǎng)科〔2009〕1535號(hào)《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》Q/GDW 3832009。29。 國(guó)家電網(wǎng)基建〔2011〕539號(hào)《智能變電站優(yōu)化集成設(shè)計(jì)建設(shè)指導(dǎo)意見》。監(jiān)控人員通過工作站可以對(duì)在線主機(jī)進(jìn)行報(bào)警值、檢測(cè)周期等參數(shù)的調(diào)整，并監(jiān)控主機(jī)的工作狀態(tài)。八、 項(xiàng)目實(shí)施整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）、動(dòng)態(tài)頂空脫氣試驗(yàn)（2）、檢測(cè)器靈敏度試驗(yàn)（3）、譜分析流程試驗(yàn)（4）、電路控制試驗(yàn)（5）、無(wú)線通訊試驗(yàn)（6）、監(jiān)控工作站編程與調(diào)試（7）、系統(tǒng)整體性能測(cè)試以上內(nèi)容中硬件部分采用與協(xié)作方和配套廠商聯(lián)合開發(fā)的方式，軟件方面由我們提出功能需求，由專業(yè)軟件公司進(jìn)行開發(fā)，最后由我們對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的功能需求、性能進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)收。儀器抗干擾性解決方案由于主機(jī)處于大型變壓器附近，電磁場(chǎng)環(huán)境非常惡劣，主機(jī)內(nèi)部也有強(qiáng)電、弱電等各種電路，而需要檢測(cè)的電信號(hào)經(jīng)過放大也只有μV級(jí)，電磁干擾產(chǎn)生的噪聲很容易將真正的信號(hào)淹沒掉。無(wú)線通訊系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程監(jiān)視和測(cè)量及控制功能。 ③ 狀態(tài)檢測(cè)通過安裝各類傳感器監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，狀態(tài)信息可以通過無(wú)線模塊傳到系統(tǒng)的維護(hù)中心，通過全方位的狀態(tài)監(jiān)控，可以及時(shí)的進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)調(diào)整，實(shí)施迅速的維修，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的狀態(tài)維護(hù)，同時(shí)也杜絕了系統(tǒng)誤報(bào)警的可能性。整個(gè)系統(tǒng)具有較低的信號(hào)噪聲，從而實(shí)現(xiàn)了較高的靈敏度。我們與合作方進(jìn)行了專項(xiàng)科研攻關(guān)，通過大量的試驗(yàn)選用了合適的抗氧化材料作元件，使熱導(dǎo)檢測(cè)器具有靈敏度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，成為在線檢測(cè)裝置的理想檢測(cè)器。對(duì)油中混合氣體分離是色譜在線的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，它影響到組分定性和定量測(cè)量及分析結(jié)果。而真空脫氣盡管脫氣效率高，但操作環(huán)節(jié)多、復(fù)雜。項(xiàng)目采用的頂空脫氣技術(shù)、色譜分析技術(shù)和熱導(dǎo)檢測(cè)器，均為GB/T 176231998 《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測(cè)定法》推薦的分析方法，核心技術(shù)與試驗(yàn)室色譜完全一致，因此完全符合國(guó)標(biāo)要求，數(shù)據(jù)與試驗(yàn)室色譜分析結(jié)果具有可比性。數(shù)據(jù)計(jì)算以試驗(yàn)室結(jié)果為基準(zhǔn)。重復(fù)性 下表是同一油樣連續(xù)分析六次的各組分峰高數(shù)據(jù)，由于峰高與濃度存在線性關(guān)系，因此峰高的重復(fù)性表征了各組分的分析重復(fù)性。 五、指標(biāo)驗(yàn)證最小檢測(cè)濃度組分的濃度與譜圖中該組分峰的高度存在正比關(guān)系，可準(zhǔn)確測(cè)量的峰高必須大于基線噪聲（10μV），因此，一般以20μV作為可準(zhǔn)確測(cè)量的最小峰高。 目前，
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