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油色譜在線監測系統操作十分方便
點擊次數:172 更新時間:2023-09-14 返回

南澳島,南方電網公司智能電網示范區所在地之一。以第1個多端直流輸電工程與兩個110千伏交流變電站為樞紐,在海島智能電網建設中,汕頭供電局已經完成南澳柔性直流系統優化運行研究及新型直流斷路器的應用,正在開展直流超導限流器的示范應用,力求讓海島主網實時高效地適應不同氣候與不斷變化的供用電需求。"汕頭供電局企業規劃及綜合管理專責吳彧介紹。

目前,包括南澳島智能電網示范區在內,南方電網公司20個智能電網示范區經過兩年的積極探索,已初步形成覆蓋省級綜合示范、地市級整體示范、園區級重點示范、農村縣域區域示范等不同層級的智能電網建設模式,為南方電網公司智能電網建設指明了方向。

據介紹,南方電網公司省級智能電網將按照《十三五"智能電網發展規劃研究報告》采用全面承接九大領域+重點示范項目"的模式,全面打造安全、可靠、綠色、高效的智能電網;地市級智能電網采用選擇性承接九大領域+重點示范項目"的模式,提高地市級電網安全、可靠、綠色、高效,并突出電網發展特色;園區級智能電網采用重點示范項目"的模式,結合各自特色和需求開展智能電網示范技術應用;農村縣域級智能電網采用電網建設補短板"的模式,結合各自需求,重點提高農村供電質量。

隨著不同層級的智能電網建設,電網將更加堅強,用戶體驗將更優,生活也將更加低碳化。

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1 概述(LYGCXT6000油色譜在線監測系統操作十分方便

感謝您選用LYGCXT6000變壓器油色譜在線監測系統。為確??煽?、正確使用本監測系統,請您詳細閱讀并保存本使用手冊。

1.1保障須知

從事本系統安裝、運行操作及維護的所有人員:

1、必須具備相應的專業技術資質;

2、嚴格遵守本使用手冊的相關說明;

3、不得在系統后臺數據服務器上玩游戲、瀏覽網頁;

4、不得在系統后臺數據服務器上安裝其它任何軟件,避免造成不必要的沖突。

違反以上操作可能導致:

1、降低系統監測精度,危害系統使用壽命;

2、可能損壞本系統設備或用戶的其他設備;

3、造成不必要的傷害。

1.2 相關標準(LYGCXT6000油色譜在線監測系統操作十分方便

本系統引用下列標準,并由此規定了本系統的技術要求、驗收規則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標志、運輸及儲存。

1、GB7597-1987電力用油取樣方法

2、GB/T7601-1987運行中變壓器油水分測定法

3、GB/T14542-93運行中變壓器油的維護管理規定

4、DL/T 596-1996 電力設備預防性試驗規程

5、DL/T 572-1995 電力變壓器運行規程

6、GB /T 7252一2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則

7、GB/T17623-1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法

8、GB/T 2423-2001電工電子產品環境試驗

9、GB/T 17626-1998電磁兼容 試驗和測量技術

10、GB/T 13384-1992機電產品包裝通用技術要求

11、GB190—1990危險貨物包裝標志

12、GB5099-1994鋼質無縫氣瓶

13、GB 4208-1993外殼防護等級(IP代碼)

1.3 應用范圍(LYGCXT6000油色譜在線監測系統操作十分方便

LYGCXT6000變壓器油色譜在線監測系統適用于110KV及以上電壓等級電力變壓器、330KV及以上電壓等級高壓并聯電抗器的運行狀態監測。作為狀態監測傳感層設備,主要完成智能變電站一次充油設備狀態監測參量的本地測量、數據通信功能,滿足智能化變電站基于IEC61850的通信要求,實現全數字式數據采集傳輸。

系統是否只用于規定的用途, 由用戶負責。為了保障起見,在系統的安裝、改進、投入運行和更新過程中,事前未經本公司同意不能進行其他未授權的作業。否則可能危害本系統和變壓器的可靠運行。

1.4 產品特點(LYGCXT6000油色譜在線監測系統操作十分方便

1、 真空與電磁振蕩脫氣技術

采用的真空與電磁振蕩相結合的脫氣技術可在低真空度條件下,利用電磁激振與溶質的真空揮發共同形成溶解氣體的循環自激,在無任何介質介入的前提下,實現變壓器油溶解氣體的快速有效分離。脫氣效率高、時間短、重復性好,避免對變壓器絕緣油的污染。

2、冷阱技術

在油色譜檢測中存在油氣對色譜柱活性物質的污染,這將嚴重影響色譜柱的分離效果,降低色譜柱使用壽命。通常采用活性劑(如活性碳等)對分離出來的故障氣體進行吸附過濾,可有效降低油氣對色譜柱污染。但活性劑的活化再生特性無法滿足在線監測系統長時期穩定運行要求。

冷阱是在一定的低溫環境下,將變壓器油C3以上有機物揮發成份實現有效冷凝,全部避免油氣對色譜柱的污染,實現系統免維護要求。

3、復合色譜柱

用復合單柱取代雙柱,簡化系統結構。復合色譜柱在一定溫度環境下,可有效分離H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六種故障氣體,且在不同恒溫條件下,各氣體出峰面積不變,不影響系統數據處理的捕峰條件,適用于現場安裝的變壓器油色譜在線監測裝置。復合色譜柱具有柱效率高,抗污染性能好,使用壽命長等特點。

4、氣體檢測器技術

采用集成傳感技術,敏感元件和控制電路集成在特別的陶瓷硅芯片上,對應設計的故障氣體受檢氣室,具有*小的死體積,可大大提高檢測靈敏度。

和FID、TCD傳感器相比,不怕中毒,壽命長。和其他非色譜檢測法對比,檢測器構造簡單,體積小巧,檢測靈敏度高。

5、支持TCP/IP、IEC61850通信協議

氣體組份濃度、載氣壓力狀態、譜圖等數據信息可采用SV/GOOSE形式傳輸至過程層網絡,支持TCP/IP通訊協議并全面支持智能變電站基于IEC61850通信要求,可實現與其他廠商的變壓器狀態監測主IED的無縫接入。

2 技術參數(LYGCXT6000油色譜在線監測系統操作十分方便

2.1基本數據

1、額定數據

額定電壓:AC220V。

功率消耗:在額定工作電壓下,功率消耗不大于1000w 。

2、檢測指標

表1氣體組分檢測指標

氣體組分

*小檢知濃度

測量范圍

檢測精度

H2

≤2μL/L

22000μL/L

±10%

CH4

≤1μL/L

12000μL/L

±10%

C2H4

≤1μL/L

12000μL/L

±10%

C2H6

≤1μL/L

12000μL/L

±10%

C2H2

≤0.5μL/L

0.5500μL/L

±10%

CO

≤5μL/L

54000μL/L

±10%

CO2

≤25μL/L

255000μL/L

±10%

H2O

2%RH

2100%RH

±10%

3、監測周期

*小監測周期2小時??砂从脩粜枰我庠O定監測周期。

4、重復性

對同一油樣(以乙烯C2H4濃度50μL/L 計算),連續進行5次油中氣體成份分析,試驗結果之間的差異不超過5次平均值的10%。

5、測量誤差

對*低檢測限值和*高檢測限值之間氣體含量的油樣進行分析的同時,取同一油樣在氣相色譜儀上檢測,以色譜儀檢測數據為基準,計算測量誤差。

測量誤差:*低檢測限值或±30%,取兩者*大值。

6、通信接口

電氣以太網接口:2個,10M/100M,RJ-45。

通訊串口:2個,RS485。

7、外形尺寸

本產品外形為長方形箱體,采用1.5mm 厚冷板。具體尺寸如下:1400mmí720mmí420mm。

2.2環境條件

1、環境溫度:-40°C~+55°C;

相對濕度:5%~95%無冷凝;

大氣壓力:80kPa ~110kPa;

4、海拔高度:0~3000m。

2.3絕緣性能

1、絕緣電阻

A、在標準試驗環境下,絕緣電阻符合表2的要求。

表2標準試驗環境下絕緣電阻要求

額定電壓Ur

絕緣電阻值

Ur≤60V

≥5MΩ

Ur>60V

≥5MΩ

注:與二次設備及外部回路直接連接的端口回路,絕緣電阻采用Ur > 60V的要求

B、在溫度(+40±2)°C,相對濕度(93±3)%恒定濕熱試驗環境下,絕緣電阻符合表3的要求。

表3恒定濕熱環境下絕緣電阻要求

額定電壓Ur

絕緣電阻值

Ur≤60V

≥1MΩ

Ur>60V

≥1MΩ

注:與二次設備及外部回路直接連接的端口回路,絕緣電阻采用Ur > 60V的要求

2、介質強度

在標準大氣條件下,介質強度符合表4要求。

表4介質強度要求

額定電壓Ur

試驗電壓有效值

Ur≤60V

0.5kV

Ur>60V

2.0kV

注:與二次設備及外部回路直接連接的端口回路,介質強度采用Ur > 60V的要求

3、沖擊電壓

在標準大氣條件下,在電源及信號端口對外殼之間施加標準雷電沖擊電壓。當額定電壓Ur>60V時,試驗電壓為5kV;當額定電壓Ur≤60V時,試驗電壓為1kV。裝置無擊穿及元器件損壞現象。

2.4機械性能

1、振動

抗振動:5Hz~17Hz    0.12″雙峰位移

17Hz~640Hz  1.7峰-峰加速度

2、沖擊與碰撞

抗沖擊:10G峰-峰加速度(12ms)

2.5抗干擾能力

1、承受靜電放電抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.2-2006中規定的試驗等級為4級的靜電放電抗擾度試驗。同時,干擾消失后,裝置正常工作。

2、承受輻射電磁場抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.8-2008中規定的試驗等級為5級的工頻磁場、GB/T 17626.9-1998中規定的試驗等級為5級的脈沖磁場抗擾度試驗。同時,干擾消失后,裝置正常工作。

3、承受射頻電磁場抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.3-2008中規定的試驗等級為5級的射頻電磁場抗擾度試驗。同時,干擾消失后,裝置正常工作。

4、承受快速瞬變抗擾度試驗

裝置的電源端口、通信端口、輸入和輸出端口能承受GB/T 17626.4-2008中規定的試驗等級為4級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗。同時,干擾消失后,裝置正常工作。

5、沖擊(浪涌)試驗

裝置的電源端口、通信端口、輸入和輸出端口能承受GB/T 17262.5-2008中規定的試驗等級為4級的浪涌(沖擊)抗擾度試驗。對電源端口、信號端口施加干擾時,裝置在技術要求規定范圍內能正常運行;對通訊端口施加干擾時,允許通訊暫時中斷,但能自行恢復。無元器件損壞現象。

6、電壓暫降、短時中斷抗擾度試驗

裝置能承受GB/T 17626.11-2008中規定的試驗等級為40的持續時間10個周波的電壓暫降、短時中斷抗擾度試驗。

7、承受阻尼振蕩磁場抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.10中規定的試驗等級為5級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。同時,干擾消失后,裝置正常工作。

2.6連續通電

出廠前,在常溫下進行不小于72h的連續通電試驗,裝置各項參數和性能指標符合企標。

2.7保障要求

防護等級:IP56

3產品功能介紹

3.1數據采集功能

運用氣相色譜分析原理,采用真空與電磁振蕩相結合的脫氣技術,應用復合型色譜柱氣體分離方法,使用基于集成傳感技術的檢測器,實現對變壓器油中溶解的多組分氣體H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的在線檢測,可輔助實現CO2及微水H2O的檢測。

3.2工作原理

電力變壓器、電抗器、套管等充油高壓電氣設備,通常采用油、紙\紙板組成絕緣系統。當設備內部發生熱故障、放電性故障或油、紙老化時,會產生多種故障氣體,這些故障氣體溶解于油中。不同類型的故障產生的氣體組份及濃度也不同,因此故障氣體組份可以反映不同類型的故障。利用氣相色譜分析法對故障氣體組份進行定性、定量分析,獲得氣體組份及其含量,實現對變壓器的故障診斷。

3.3工作流程

1、變壓器油經閉路循環進入油氣分離室,受檢油樣在真空環境及電磁激振作用下,實現油氣分離。

2、經冷阱除油后,分離出的故障特性氣體導入氣體定量室后,在載氣的作用下流經色譜柱。利用色譜柱對各個氣體組份具備不同的吸附\解附作用,使故障特性氣體被依次分離。

3、氣敏傳感器按出峰順序對故障特性氣體逐一進行檢測,并將故障氣體的濃度特性轉換成電信號。

4、數據處理單元對電信號進行分析處理,分別計算出故障氣體各組份濃度。

5、通信模塊將氣體組份濃度、載氣壓力狀態、譜圖等數據信息按照TCP/IP、IEC61850通信協議上送過程層網絡,變壓器狀態監測主IED故障診斷系統對色譜數據進行綜合分析診斷,超過設定注意值時進行報警,實現變壓器故障的在線監測。

3.4系統結構

圖3-1系統結構在功能上劃分為油樣獲取單元、油氣分離單元、載氣單元、色譜檢測單元、控制與數據處理單元、通信接口單元。


1、油樣獲取單元

經油泵強循環從變壓器主油箱取得油樣,并送入脫氣室。

2、油氣分離單元

采用真空與電磁振蕩相結合的脫氣方法,將氣體從油中分離出來,并導入定量室。

3、載氣單元

為色譜檢測提供流速、流量恒定的流動相,保證色譜分離的準確性和穩定性。

4、色譜檢測單元

采用復合型色譜柱及基于集成傳感技術的檢測器,實現多組份氣體的分離和檢測。

5、控制與數據處理單元

按照工藝流程實現對控件的順序控制,實現載氣調節、溫度控制,完成信號調理、轉換和數據計算。

6、通信接口單元

按照TCP/IP、IEC61850通信協議,將數據信息上傳至過程層網絡。

3.5數據通信功能

裝置適用于符合TCP/IP、IEC61850標準的全智能變電站,氣體組份濃度、載氣壓力狀態、二維譜圖等數據信息采用MMS方式傳輸至過程層網絡。

裝置可提供兩路電氣以太網接口,用于與變壓器狀態監測主IED通訊,或者將數據信息直接上送站端一體化信息平臺。

4硬件結構

4.1結構與安裝

現場數據采集器外形尺寸為:1400×720×420mm

4.2面板說明

運行指示:裝置主CPU運行指示,常開狀態。

控制指示:裝置各部件運行指示,常開狀態。

采樣指示:數據采集過程中啟動,時間約20-30分鐘,其它時間處于常閉狀態。

4、通訊指示:系統通訊進程指示。系統開始運行與數據上傳過程中閃爍,其它時間保持常閉狀態。

5、恒溫A指示:色譜柱溫度控制指示。

6、恒溫B指示:油室溫度控制指示。

7、壓力指示:載氣壓力正常指示。載氣欠壓時熄滅。

8、吹掃指示:色譜柱吹掃過程指示。

9、柱溫控制器:控制并恒定色譜柱的氣體分離溫度,溫度漂移小于0.5℃。綠色顯示為實時溫度值;紅色顯示為設定溫度值。

10、油溫控制器:控制并恒定油室中變壓器油的溫度,溫度漂移小于0.5℃。綠色顯示為實時溫度值;紅色顯示為設定溫度值。

11、開/關:啟動按鈕。

12、電源指示:裝置上電狀態顯示,常開狀態。

5安裝、運行及維護

5.1標準配置

1、單套變壓器油色譜在線監測系統配置表

序號

設備名稱

規格型號

外形尺寸

單位

數量

備注

1

現場數據采集器


720×420×1400mm

1


2

循環油管

紫銅管

外徑6mm

30


3

安裝法蘭

由采購商或用戶提供尺寸,生產商加工。生產商可提供標準法蘭圖。

2


4

球閥

不銹鋼

外徑6mm,通徑4mm

1


5

不銹鋼減壓器


15-2.5kg/cm2

1


6

載氣管

不銹鋼管

外徑3mm,通徑2mm

0.5


7

載氣

純凈空氣

15L/

2


8

網線

屏蔽線


1


9

系統軟件

光盤


1


10

產品使用手冊



1


11

檢驗報告單



1


12

保修憑證



1


非標配置

1

微水檢測

芬蘭維薩拉TMM162

1

非標配置配項生產商按市場優惠價提供

2

動力電纜

3×1.5mm,鎧裝屏蔽電纜。長度按現場實際測量配置。

3

光纖通訊

采用光纖通訊,需配置交換機、光纖轉化模塊與單模光纖。光纖長度按現場實際測量配置。

4

控制屏

800mm×深600mm×高2260mm,需在訂購前確定顏色

5

控制后臺

工控機

按項目配置

1

2、按獨立項目配置

N表示該項目安裝現場數據采集器的臺數。

序號

設備名稱

規格型號

外形尺寸

單位

數量

備注

1

現場數據采集器


720×420×1400mm

N


2

循環油管

紫銅管

外徑6mm

N*30


3

安裝法蘭

由采購商或用戶提供尺寸,生產商加工。生產商可提供標準法蘭圖。

N*2


4

球閥

不銹鋼

外徑6mm,通徑4mm

N


5

不銹鋼減壓器


15-2.5kg/cm2

N


6

載氣管

不銹鋼管

外徑3mm,通徑2mm

N*0.5


7

載氣

純凈空氣

15L/

N*2


8

網線

屏蔽線


N


9

系統軟件

光盤


N


10

產品使用手冊



N


11

檢驗報告單



N


12

保修憑證



N


非標配置

1

微水檢測

芬蘭維薩拉TMM162

N

非標配置配項生產商按市場優惠價提供

2

動力電纜

3×1.5mm,鎧裝屏蔽電纜。長度按現場實際測量配置。

3

光纖通訊

采用光纖通訊,需配置交換機、光纖轉化模塊與單模光纖。光纖長度按現場實際測量配置。

4

控制屏

800mm×深600mm×高2260mm,需在訂購前確定顏色

5

控制后臺

工控機

按項目配置

1



































5.2安裝要求

1、基本安裝要求

1)、通常情況下,采用異口方式實現變壓器油從變壓器本體至現場主機的閉路循環。特殊情況下,如果變壓器本體僅提供一個外接油口,只能采用同口方式實現油的閉路循環。

2)、采用異口方式,需要在變壓器本體開設取油/回油口。取油/回油口應開設在變壓器事故排油閥同側,取油/回油閥門可選用銅制球閥,規格DN25\40\50等均可,此要求需與變壓器廠商協商確定。如用戶不提供,供應商將按國標提供外徑為110mm標準法蘭連接件。

3)、取油/回油口開設在變壓器上本體油箱,取油口應設置在上本體油箱的中部或偏上,回油口應設置在本體油箱沿上部約150mm處,取油/回油口之間的距離不得少于800mm。

A、取油/回油管采用6mm銅管。

B、由變壓器廠商提供取油/回油閥的尺寸,供應商按照該尺寸定制接口法蘭。

2、變壓器油循環進出口的確定與安裝件制作

由于不同廠家、不同型號、不同電壓等級的變壓器對油取樣口的不同設計,用戶在后,需向供應商提供以下信息:

1)油循環模式:同口油循環或異口油循環;

2)油循環口連接件尺寸圖。未提供該圖紙的用戶,供應商將按外徑110mm國標法蘭制作連接件。

3)油循環口離變壓器油池卵石的垂直距離及油循環口與數據采集器的布管距離。

以上內容也可在供應商技術人員現場實際考查后與用戶協調確定。

3、現場安裝位置的確定與安裝地基的澆注

可參照下圖確定安裝位置并澆注安裝地基。

一般選擇安裝在變壓器電力柜側,與電力柜同列。

安裝地基用混凝土澆注,厚度100mm。按地基澆注尺寸圖預埋地角固定螺絲。

確定取電位置并提供取電點到安裝位置的布線距離。

4)通訊電纜與油循環管的鋪設

A、通訊電纜的鋪設參見系統示意圖。鋪設通訊電纜需保證進出線兩側的預留長度在10M左右,以備用。通訊電纜在電纜溝線架上需固定,避免電纜劃傷、拉斷。

B、油循環管采用鍍鋅管或硬塑料管進行保護以免損傷。油管兩側出口預留長度保持在1M左右,以備用。油管鋪設完成后應對油管出入口進行密封,以防雜物進入。

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一直以來,南方電網公司以促進電網更加智能、高效、可靠、綠色的方向轉變為目標,以應用先進計算機技術、通信和控制技術升級改造電網為發展主線,在新能源并網、微電網、輸變電智能化、配電智能化、信息通信、智能用電、電動汽車發展等領域開展了廣泛的技術研究,并結合各自電網需求和資源優勢,在發、輸、變、配、用各環節示范應用智能電網新技術。

在從化明珠工業園里,廣東電網廣州供電局探索了工業園區用戶互動的配用電系統關鍵技術研究與示范,這是面向工業園區的綜合能源服務。據了解,廣州供電局通過分析明珠工業園區企業用能特點及附近可用能源情況,建成投運了包含儲能、冰蓄冷設備、光伏發電、冷熱電三聯供在內的綜合能源系統,保守估計年用能成本可節約21%。

萬力輪胎是明珠工業園區內的一家輪胎生產企業。2018年,廣州供電局投建的南方電網供電區域內最大的用戶側儲能電站——從化萬力輪胎儲能項目(鉛碳電池6兆瓦/36兆瓦時)正式并網試運行。該項目不僅能提供毫秒級響應和36兆瓦時的儲備電量,降低配網負荷峰值,每年可為萬力輪胎節約近百萬元電費成本。儲能電站不僅綠色可靠,還可根據用戶需求進行量身定制,最大限度地為客戶節約用電成本。"萬力輪胎有關負責人員表示。

在輸電領域,輸電線路已經實現三維可視化建模;變電領域,智能變電站、光纖差動保護、調控一體化技術深入應用;配電領域,網格化分區供電、花瓣"型接線、智能分布式饋線自動化、交直流混合配電網、柔性直流輸電、智能配電房、智能配電網決策、低壓臺區可視化、微電網等技術廣泛應用……

 

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