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常州佳華變壓器油光聲光譜在線監測

1. 概述

1.1 系統概述

GSGP-JH8型變壓器油光聲光譜在線監測系統用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷,適用于110kV及以上電壓等級的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設備。GSGP-JH8型變壓器油光聲光譜在線監測系統可定量、自動、快速地在線監測變壓器等油浸式電力高壓設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早期預報設備故障隱患信息,避免設備事故,減少重大損失,提高設備運行的可靠性。該系統作為油光聲光譜在線監測領域的權威產品,為電力變壓器實現在線遠程DGA分析提供穩定可靠的解決方案,是電力系統狀態檢修制度實施的有力保障。

1.3 義務同保證

本手冊內所有的數據;參考了多種有效的規章制度,以及借鑒先進的生產廠家多年的經驗。

本手冊必須同儀器一起放置保存,便于操作者取閱。

在開啟儀器工作之前要仔細閱讀本手冊,由于忽略或者不知道手冊說明而造成的任何損害和干擾,常州市佳華電子有限公司概不負責

文字和圖形不是必須同供應的相符,數字和圖表不符合11的標準。實際供貨的范圍可能偏離特殊(定制)設備,這是由于最新技術的變化(關于這些用圖形申述的數據和參考文獻),如有問題,請于常州市佳華電子有限公司熱線聯系。常州市佳華電子有限公司保留權利,改進產品技術的變化卻沒有明確提及他們。

 1.4 版權

本手冊是保密的。它是不容置疑并且意味為直接操作設備的人員專屬制作。本手冊所有的數據、文本、設計、圖片及其他圖形都受到版權法的保護。并且有待于進一步的商業專利權利,如果濫用,都將可被檢控。

通過第三方以及任何方式和形式的重復,即使是部分以及使用和報告的內容未經制造商書面協議的是不允許的。

違法行為導致支付賠償金,我們保留自己進行進一步的法律行為的權利,以及一切其他權利根據實踐的商業專利權。

2. 系統組成及工作原理

2.1  GSGP-JH8型變壓器油光聲光譜在線監測系統組成


、主站單元(數據處理服務器)及監控軟件組成?,F場監測單元即光聲光譜數據采集器由油樣采集單元、油氣分離單元、氣體檢測單元、數據采集單元、現場控制處理單元、通訊控制單元及輔助單元組成。其中輔助單元包括變壓器接口法蘭、油管及通信電纜等。 其組成示意圖如下圖所示:

GSGP-JH8型變壓器油光聲光譜在線監測系統工作時,采用真空差壓方式將變壓器油吸入到油樣采集單元中,通過油泵進行油樣循環;油氣分離單元快速分離油中溶解氣體至氣,內置的微型氣體采樣泵把分離出來的氣樣輸送到光聲光譜氣室內;數據采集單元完成AD數據的轉換和采集,嵌入式處理單元對采集到的數據進行存儲、計算和分析,并通過RS485轉以太網將數據上傳至數據處理服務器(安裝在主控室),最后由GSGP-JH8狀態監測軟件進行數據處理和故障分析。如圖所示

 

GSGP-JH8原理示意圖

 

 

2.3 系統主要技術指標

 GSGP-JH8型變壓器油光聲光譜在線監測系統主要技術參數

序號

技術參數名稱

提供值

1

系統型號

GSGP-JH8

2

工作環境溫度

-40℃~+55℃

3

工作環境濕度

相對濕度595%(裝置內部既無凝露,也不應結冰)

4

大氣壓力

70kPa110kPa;50kPa110kPa

5

工作電源

AC220V±10%,50Hz

6

監測組分

H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、H2O、O2、N2等氣體組分及總烴含量;

8

最小監測周期

20分鐘,20分鐘以上可由用戶自行設定

9

取樣方式

循環取樣,安全真實地反應變壓器中氣體真實情況

10

油氣分離方式

負壓式動態頂空吹掃脫氣法

11

數據存儲壽命

≥10

12

監測氣體

測量范圍(ppm)

最低檢測限

1

H2

15000.0

1ppm NA

2

CO

150,000.0

11

3

CO2

250,000.0

2

4

CH4

0.150,000.0

0.1

5

C2H2

0.150,000.0

0.1

6

C2H4

0.150,000.0

0.1

7

C2H6

0.150,000.0

0.1

8

H2O

5ppm以上

2ppm NA

9

O2

105000.0

10

10

N2

105000.0

10

13

穩定性

同一試驗條件下對同一油樣的監測結果偏差不超過20% (中等濃度)

14

靜電放電抗擾度

4級,±8kV±15kV

15

電快速瞬變脈沖群抗擾度

4級,±4kV

16

浪涌(沖擊)抗擾度

4級,±4kV

17

耐地震能力

地震波為正弦波,持續時間三個周波,安全系數1.67

地震烈度9度地區:

地面水平加速度0.4g,地面垂直加速度0.2g

地震烈度8度地區:

地面水平加速度0.25g,地面垂直加速度0.125g

地震烈度7度地區:

地面水平加速度0.2g,地面垂直加速度0.1g

18

存儲運輸極限環境溫度

-40℃~+80℃

19

外殼的防護性能

室內安裝部件(主站單元)IP51,室外安裝部件(本系統和通訊控制單元)P56

20

外形尺寸

700mm×600mm×1200mm

21

整機重量

120kg

 

 

 

 

3. 硬件安裝

3.1 硬件安裝前準備

在確定安裝GSGP-JH8器油中溶解氣體及微水在線監測系統前請確認以下準備工作:

選擇合適的取油口及回油口;

選擇合適的GSGP-JH8系統安裝位置,安裝基礎平臺已施工完畢;

選擇合適的GSGP-JH8系統工作電源。

 

3.1.1 選擇合適的取油口及回油口

GSGP-JH8型器油中溶解氣體及微水在線監測系統從變壓器中取油、對油樣進行分析,然后把油樣送回到變壓器中,取油口和回油口的選擇對于油中溶解氣體的精確分析是非常重要的。選擇合適的取油口及回油口通常包括以下內容。

3.1.1.1 確定取油口和回油口的位置

我們推薦從變壓器的下部取油,把實驗室人員的取油口改裝后使用,在變壓器的中上部位回油。取油口位置的油應該能夠充分代表變壓器中的油。如下圖:

 

 

 

注意:

1、不推薦采用變壓器冷卻管道或壓力管道處的閥門作為取油口(回油口)。

2、不推薦取油口與回油口共用閥門。

3.1.1.2 確定取油口和回油口的規格參數

需確定取油口、回油口接口閥門的類型、接口法蘭螺紋規格及閥門高度等主要參數,并正確估算取油口、回油口與油中溶解氣體及微水在線監測系統安裝位置的距離,以便廠方加工相應的轉接閥門并附帶足夠長度的油管。

注意:回油口閥門如果是單向閥,請特別注明。安裝對接法蘭及油管時應拆除其單向閥閥芯及其它任何可能阻礙油流回變壓器的部件。

 

3.2 選擇合適的裝置安裝位置

3.2.1 裝置安裝位置的確定

選擇裝置的安裝位置時,應該考慮以下方面:

1) 裝置應該安裝在不影響變壓器維修和不影響其他設備工作、操作的位置。

2) 裝置前后兩側應預留1000mm的空間,以便于裝置的安裝與維護,其正面應面向巡檢通道。

3) 裝置安裝位置應盡量接近取油口和回油口的位置。裝置安裝位置確定后應正確估算取油口、回油口與安裝位置的距離。

4) 裝置安裝位置附近應有AC220V電源。

 

3.2.2 安裝基礎平臺的施工

如圖所示,進行安裝基礎平臺的施工

 

 

3.2.3 選擇合適的裝置工作電源

GSGP-JH8型油中溶解氣體及微水在線監測系統使用交流220V電源,功耗1000W。安裝前需確定電源控制柜與裝置間的距離。

注意:推薦使用變壓器檢修工作電源作為裝置的電源

3.2.4 選擇合適的數據處理服務器安裝位置(如有)

數據處理服務器建議安裝在變電站主控室或電廠的電氣控制室內(預留交流220V電源及通信電纜通道)。數據處理服務器外形滿足19"工業機箱標準,可直接在預留空位的19"標準工業控制屏柜上安裝。如無備用,則需加裝19"標準工業控制屏柜。該屏柜需要另行訂購。

3.3 安裝所需設備

3.3.1儀器部件

1) GSGP-JH8系統:

外形尺寸:700×600×1200

2) 數據處理服務器(如有):

外形尺寸:寬××

 

3.3.2 數據采集裝置附件

1) 通訊電纜;

2) 電源電纜;

3) 接地線;

4) 氣路不銹鋼管;

5) 取油口接口法蘭(附帶Φ6mm不銹鋼管);

6) 回油口接口法蘭(附帶Φ6mm不銹鋼管);

7) 附加不銹鋼管(附加件取油回油管長度超過15米時附加用);

8) Φ6mm不銹鋼管對接件;

9) 防護管(對取油、回油管進行穿管防護);

3.3.3 數據處理服務器附件(如有)

1) 數據處理服務器電纜;

2) 顯示器;

3) 顯示器通訊電纜;

4) 顯示器電源電纜;

5) 鍵盤;

6) 鼠標;

7) 打印機(為附加訂購設備),按合同訂購;

3.3.4 裝置監控軟件

裝置監控軟件、操作系統。

3.4 安裝流程

為了保證安裝工作順利進行,確保裝置的正常運行,避免在安裝過程中出現不必要的麻煩和損失,必須嚴格按照下面安裝流程進行施工。

 

3.4.1 開箱檢查

當收到廠方發運的貨品后,應當面檢查是否有因運輸造成的包裝損壞,并核對貨品件數,入庫保存。待廠方安裝人員到場后及時開箱檢查。

檢查內容包括:

1) 核對所發貨物與發貨清單上所列設備、部件的規格、數量是否一致;

2) 詳細檢查是否有因運輸商造成的設備損壞;

3) 如果有任何與銷售訂單內容不符或損壞的情況發生,請立即與常州市佳華電子有限公司售后服務部聯系。

3.4.2 線纜鋪設

3.4.2.1 通訊電纜/光纜鋪設

GSGP-JH8型油中溶解氣體及微水在線監測系統安裝在變壓器現場,如采用有線方式進行數據傳輸時,互相之間通過以太網或RS232通訊。因此,在安裝時需要鋪設一條鎧裝屏蔽通訊電纜/單模光纜,長度根據實際距離而定。如采用無線方式進行數據傳輸,則不需要鋪設通訊電纜/光纜。

3.4.2.2 電源電纜鋪設

GSGP-JH8型油中溶解氣體及微水在線監測系統使用220V交流電源,需在現場電源控制柜與裝置間鋪設一條電源電纜。

3.4.2.3 接地線鋪設

為確保GSGP-JH8型油中溶解氣體及微水在線監測系統有效接地,裝置機柜與有效接地點之間應有接地線聯接。接地電纜采用兩端壓接鍍錫銅鼻子的銅絞線,截面積不小于4mm2;接地導體采用截面48 mm2,厚度4mm的扁鋼。

3.4.3 設備安裝

3.4.3.1 取油、回油管安裝

3.4.3.2 取油回油管走向確定

按照變壓器本體上取油、回油閥門的位置及朝向,根據捷徑、美觀的原則確定取油、回油管走向。

注意:

確定取油、回油管走向時,盡量避免油管懸空架設,建議每隔1米對不銹鋼管進行固定


3.4.3.3 防護管鋪設

按照確定的取油、回油管走向,將變壓器本體底層油池內的鵝卵石清理出能埋入Φ50防護管的通道,鋪入所需防護管。

注意:

防護管建議采用Φ50鍍鋅管,以防硬質PVC管老化龜裂,靠近變壓器側應有1000mm直角延伸。


3.4.3.4 取油回油管口法蘭安裝

安裝取油回油口法蘭時,要確定變壓器上取油、回油口閥門處于關閉狀態,然后,取下法蘭蓋板的螺栓,清理去掉取油、回油管口上的任何阻塞物,加裝耐油密封墊圈,進行法蘭對接。

警告:在安裝法蘭過程中,不允許有任何雜物進入變壓器本體。


3.4.3.5 油管鋪設

1) 油管加穿發泡保溫管。

2) 將已加裝保溫管的油管穿入防護管,按預鋪防護管的走向鋪設油管。

注意:請確定使用廠家配套提供的油管,該油管已經過多種措施徹底清洗,保證其清潔度符合應用要求,不會造成對變壓器油的污染。


3.4.3.6 油管連接

將取油回油法蘭上預留油管與已鋪設油管對接。

注意:在進行油路連接時,盡量減少使用連接件,使用雙卡套對接時要一次性擰緊,避免發生油路滲漏。


3.4.3.7 取油回油管安裝后檢漏

取油回油管在完成變壓器側安裝及油管對接后,用抽真空方式檢查油管各連接點是否存在泄漏。

1) 將設備連接側取油回油管分別接入專用抽真空裝置 ;

2) 抽真空至-75KPa,關閉抽真空裝置出氣閥,停運真空泵;

3) 觀察30分鐘,真空上升<0.5KPa視作不漏。

 

3.4.3.8 取油回油管充放油

為防止在油管加穿發泡保溫管時雜物進入油管,應進行取油回油充放油操作。

1) 確認已關閉取油回油管卡套式閥門;

2) 緩慢開啟變壓器側閥門;

3) 開啟取油回油管卡套式閥門,直至油管流出的油樣無氣泡時關閉此閥門。

3.4.3.9 裝置固定

在設備安裝方案確定的安裝基礎平臺上固定GSGP-JH8型油中溶解氣體及微水在線監測系統。

3.4.3.10取油回油管接入設備

將已檢漏完成的取油回油管與裝置進出油管接口對接。

 

 4. 電氣連接

由專業人員按接線圖將GSGP-JH8的電源、通信線路進行連接。

 

 

 

 

4.1 數據處理服務器電源電纜連接(如有)

數據處理服務器電源電纜是一條帶電源插頭的標準PC電源線,先將式一端連接到數據庫服務器,再將式一端連接到電源插座上。

 

 

4.2 通信電纜連接

根據圖 通信接線定義,將相應通信接插件對接。

注意:數據處理服務器多串口卡與DB9通訊接插件對接時,應確保兩者有效固定,防止松脫。

 

 

4.3 裝置加電

在確認電氣連接正確無誤后,接入220V交流電源。系統加電后,應仔細觀察有無異常情況,裝置啟動后控制面板上綠色指示燈應有正常指示。

系統供電結構圖如下:

 

 

 

5. 系統軟件

5.1 系統軟件簡介

GSGP-JH8系列變壓器油中溶解氣體在線監測裝置客戶端軟件,考慮到多用戶、遠程在線監測等應用特點,采用了面向對象的設計方式和B/S的架構體系,使系統具有良好的擴展性和重要性,并具有零客戶端安裝等特點。

本軟件運行于微軟NT/2000/2003/Win7等服務器版操作系統,。通過本軟件,可以實時監測系統數據、瀏覽歷史數據,并可在獲得授權時對系統參數進行修改。

本軟件很好地滿足了變壓器設備在線狀態檢修的需要,實現了數據分析、數據顯示、實時監測、報表、參數設置等功能。本系統運行于網絡環境下,提供了友好的用戶界面,操作簡單,維護方便。

具體特點如下:

融合了全方位的測量設備,提供了全面、豐富的測量內容

本系統采用了多方位的測量設備,提供了對多種氣體組分、微水、,極大豐富了測量內容,給用戶提供了多樣化的信息。

故障診斷算法先進、實用

采用改良四比值法專家系統,該系統故障診斷準確率高,故障分類有效。

采用溫度補償技術,提高了測量結果的準確性、合理性

本系統考慮了溫度對氣體組分濃度的影響,系統內部采用了溫度補償技術。

系統運行安全可靠

采用了基于權限的用戶管理,使系統具有很強的針對性,同時使系統用戶管理更富有人性化。

強大的平臺支持

軟件運行于目前流行的微軟,安全、穩定,具有較強的可擴展性。

數據顯示生動形象,報表實用、美觀,用戶界面友好,操作方便。

 

 

配置要求

硬件運行環境

¨ CPU:奔騰1000MHz以上(推薦奔騰2000MHz或更高)

¨ 內存:512M以上(推薦1G以上)

¨ 顯示卡:標準VGA256色顯示模式以上(推薦SVGA16位色以上顯示模式)

¨ 顯示器:支持分辨率1024×768及其以上

¨ 網卡:支持TCP/IP協議的網卡

軟件運行環境

IE瀏覽器5.0及以上

服務器端配置

¨ Windows 2000/XP/2003等操作系統平臺

6. 運行維護注意事項

6.1 運行維護人員注意事項

1) 相關人員應定期巡檢,根據采樣方式與時間定期查看數據是否正常;

2) 在進行電源切換時應及時檢查系統工作是否正常;

3) 檢查氣路油路密封性;

4) 檢查進出油口閥門處于常開狀態。

6.2 保持系統運行環境的清潔

請勿在GSGP-JH8油中溶解氣體及微水在線監測系統上安裝不相關應用軟件或游戲,不要隨意改動網絡、計算機名等相關設置。

6.3 進出油口閥門的檢查

1) 在裝置投運后,GSGP-JH8系統在變壓器上的進、出油口閥門必須是打開狀態,不能關閉。因為設備在運行時,內部安裝的油泵會啟動油循環,如果進出口法蘭閥門是關閉狀態,泵工作電流會突然增大而燒毀。如果因為某些原因要關閉進出油口閥門,必須先切斷裝置工作電源,通知相關負責人員;

2) 運行人員在巡檢時如發現與GSGP-JH8系統連接的兩根油管嚴重漏油或油管等處破裂,請及時關閉在變壓器上兩個閥門并切斷裝置工作電源,通知相關負責人員。

6.4 數據采集裝置指示燈、儀表說明

綠色指示燈:裝置面板上有數個綠色指示燈,分別為各運行狀態下的指示燈,代表裝置處于不同的運行狀態;

紅色指示燈:裝置面板上一個故障燈為設備運行告警指示燈,該燈亮時為紅色指示,表示裝置處于告警狀態,具體的告警內容可以從后臺程序中得知,現場處理需將裝置手動復位,若復位后不能解除報警狀態,請通知相關負責人員或廠家技術人員作指導;

6.5 數據服務器

為保證正常查看數據需要保證數據采集器的供電正常。數據采集器與數據服務器之間可采用兩種通訊方式,有線RS232通訊或TCP/IP通訊方式。

7. 技術支持

如果您在使用本裝置的過程中遇到了什么問題,請您先仔細地閱讀裝置使用說明書,看是否能解決您所遇到的問題。如果還是沒有您所需要的信息的話,請與我們的技術支持聯系。您可以通過下列途徑獲得滿意的答復。

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