一、系統(tǒng)簡介

CZ3021型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動定量循環(huán)清洗、進(jìn)油、油氣分離、樣品分析，數(shù)據(jù)處理，實(shí)時報警；快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中溶解故障氣體的含量及其增長率，并通過故障診斷專家系統(tǒng)早期預(yù)報設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。該系統(tǒng)作為油色譜在線監(jiān)測領(lǐng)域的新一代產(chǎn)品，將為電力變壓器實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程 DGA 分析提供穩(wěn)定可靠的解決方案，是電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修制度實(shí)施的有力保障。

CZ3021型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是結(jié)合了本公司在電力色譜自動全脫氣裝置運(yùn)行中近二十年的成功經(jīng)驗(yàn)，并總結(jié)國內(nèi)外油色譜在線監(jiān)測的優(yōu)缺點(diǎn)，傾心打造而成。該系統(tǒng)保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢：

♦ 在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、H20(可選)的濃度及增長率；

♦ 定量清洗循環(huán)取樣方式，真實(shí)地反應(yīng)變壓器油中溶解氣體狀態(tài)；

♦ 油氣分離安全可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；

♦ 采用專用復(fù)合色譜柱，提高氣體組分的分離度；

♦ 采用進(jìn)口特制的檢測器 ，提高烴類氣體的檢測靈敏度；

♦ 高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù)，誤差范圍為 ± 10%；

♦ 成熟可靠的通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；

♦ 數(shù)據(jù)采集可靠性高，采用過采樣技術(shù)Δ－∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器，24位分辨率，自動校準(zhǔn)；

♦ 多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數(shù)據(jù)存儲壽命為10年；

♦ 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，成功應(yīng)用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區(qū)；

♦ 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標(biāo)準(zhǔn) ；

♦ 提供有兩級報警功能，報警信號可遠(yuǎn)傳；

♦ 開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；

此外，本系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計，高性能嵌入式處理器的應(yīng)用使色譜在線監(jiān)測系

統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并具有下列特點(diǎn)：

♦ 更快的分析周期，最小監(jiān)測周期為40-60分鐘，可由用戶自行設(shè)置，推薦檢測周期為24小時檢測一次；

♦ 油氣分離速度快，僅需10分鐘多鐘左右，采用特殊的環(huán)境適應(yīng)技術(shù)，消除溫、濕度變化對氣體分配系數(shù)的影響；

♦分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術(shù)，消除回注變壓器本體的油樣中夾雜的氣泡，多層隔離式回注油（返油）技術(shù)，保證載氣不會帶進(jìn)變壓器本體中；

♦ C2H2檢測限可達(dá) 0.1-0.5 μ L/L ；

♦ 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達(dá) ± 0.1 ℃ ，設(shè)備配有自動恒溫工業(yè)空調(diào)；

♦ 采用嵌入式處理器控制系統(tǒng)，將油氣分離、數(shù)據(jù)采集、色譜分析、濃度計算、數(shù)據(jù)報警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等多功能集于一體，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；

♦ 功能接口電路采用光耦隔離設(shè)計，進(jìn)一步提高系統(tǒng)抗干擾性能；

♦ 采用以太網(wǎng)方式，可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、控制和參數(shù)設(shè)置；

♦ 加強(qiáng)系統(tǒng)故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛(wèi)三角法和立方體圖示法，給出診斷結(jié)果 ；

♦ 加強(qiáng)系統(tǒng)自檢，增加遠(yuǎn)程維護(hù)功能，提供設(shè)備異常事件報警；

♦ 支持 61850通訊協(xié)議，提供同類監(jiān)測設(shè)備組網(wǎng)功能，可實(shí)現(xiàn)某一區(qū)域的集中遠(yuǎn)程診斷；

♦ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用19”標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱和高集成模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護(hù)簡便，操作人性化；

♦ 可擴(kuò)展性高，可便捷的與其它監(jiān)測裝置集成；

♦ 無鋼瓶設(shè)計，不需要每年更換載氣，大大減少了售后維護(hù)量，并且沒有高壓容器在變壓器旁，設(shè)備安全性得到充分保障，沒有任何安全隱患。

二、系統(tǒng)組成

CZ3021型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)可由現(xiàn)場監(jiān)測主機(jī)獨(dú)立完成，現(xiàn)場監(jiān)測主機(jī)包含色譜數(shù)據(jù)采集處理模塊、、油氣分離模塊、氣體檢測模塊、氣源模塊等四個高集成模塊和輔助單元組成。其中色譜數(shù)據(jù)采集處理模塊包含數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場控制處理單元、通訊控制單元及61850規(guī)約通訊等；油氣分離模塊包含油樣循環(huán)采集單元、油樣定量單元、油樣處理返回單元、脫氣集氣單元等；氣體檢測模塊包含氣體分離單元、恒溫恒流控制單元、氣體檢測單元等；氣源模塊包含產(chǎn)氣單元、儲氣單元、凈化單元、壓力控制和報警單元等；輔助單元包括置于變壓器接口、油管及通信及電源電纜等。

如果不通過61850通訊規(guī)約直接上傳數(shù)據(jù)和報警等值也可以在主控室安裝電腦和監(jiān)控軟件，直接在主控室內(nèi)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀況。

三、系統(tǒng)工作原理

CZ3021型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作時，先利用油樣采集單元進(jìn)行油路循環(huán)，處理連接管道的死油，再進(jìn)行油樣定量；油氣分離單元快速分離油中溶解氣體輸送到六通閥的定量管內(nèi)并自動進(jìn)樣； 在自產(chǎn)載氣推動下，樣氣經(jīng)過色譜柱分離，順序進(jìn)入氣體檢測器；數(shù)據(jù)采集單元完成 AD 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集，嵌入式處理單元對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、計算和分析，并通過 100M 以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器或通過通信協(xié)議直接上傳到省公司后臺，也可由監(jiān)測與預(yù)警軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和故障分析。

四、主要技術(shù)參數(shù)