HDQS96变压器油色谱在线监测系统工作原理及安装配置

数据采集功能
运用气相色谱分析原理，采用真空与超声波电磁振荡相结合的脱气技术，应用复合型色谱柱气体分离方法，使用基于集成传感技术的检测器，实现对变压器油中溶解的多组分气体H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的在线检测，可辅助实现CO2及微水H2O的检测。
3.1.12工作原理
电力变压器、电抗器、套管等充油高压电气设备，通常采用油、纸\纸板组成绝缘系统。当设备内部发生热故障、放电性故障或油、纸老化时，会产生多种故障气体，这些故障气体溶解于油中。不同类型的故障产生的气体组份及浓度也不同，因此故障气体组份可以反映不同类型的故障。利用气相色谱分析法对故障气体组份进行定性、定量分析，获得气体组份及其含量，实现对变压器的故障诊断。
3.1.23工作流程
1、变压器油经闭路循环进入油气分离室，受检油样在真空环境及超声波的电磁激振作用下，实现油气分离。
2、经冷阱除油后，分离出的故障特性气体导入气体定量室后，在载气的作用下流经色谱柱。利用色谱柱对各个气体组份具备不同的吸附\解附作用，使故障特性气体被依次分离。
3、气敏传感器按出峰顺序对故障特性气体逐一进行检测，并将故障气体的浓度特性转换成电信号。
4、数据处理单元对电信号进行分析处理，分别计算出故障气体各组份浓度。
5、通信模块将气体组份浓度、载气压力状态、二维谱图等数据信息按照TCP/IP、IEC61850通信协议上送过程层网络，变压器状态监测主IED故障诊断系统对色谱数据进行综合分析诊断，超过设定注意值时进行报警，实现变压器故障的在线监测。

3.1.34系统结构

图3-1系统结构
在功能上划分为油样获取单元、油气分离单元、载气单元、色谱检测单元、控制与数据处理单元、通信接口单元。
1、油样获取单元
经油泵强循环从变压器主油箱取得油样，并送入脱气室。
2、油气分离单元
采用真空与超声波电磁振荡相结合的脱气方法，将气体从油中分离出来，并导入定量室。
3、载气单元
为色谱检测提供流速、流量恒定的流动相，保证色谱分离的准确性和稳定性。
4、色谱检测单元
采用复合型色谱柱及基于集成传感技术的检测器，实现多组份气体的分离和检测。
5、控制与数据处理单元
按照工艺流程实现对控件的顺序控制，实现载气调节、温度控制，完成信号调理、转换和数据计算。
6、通信接口单元
按照TCP/IP、IEC61850通信协议，将数据信息上传至过程层网络。
3.25数据通信功能
装置适用于符合TCP/IP、IEC61850标准的全智能变电站，气体组份浓度、载气压力状态、二维谱图等数据信息采用MMS方式传输至过程层网络。
装置可提供4两路路电气以太网接口，用于与变压器状态监测主IED通讯，或者将数据信息直接上送站端一体化信息平台。
4硬件结构
4.1结构与安装

现场数据采集器外形尺寸为：1400×720×420mm
4.2面板说明
1、 运行指示：装置主CPU运行指示，常开状态。
2、 控制指示：装置各部件运行指示，常开状态。
3、 采样指示：数据采集过程中启动，时间约20-30分钟，其它时间处于常闭状态。
4、通讯指示：系统通讯进程指示。系统开始运行与数据上传过程中闪烁，其它时间保持常闭状态。
5、恒温A指示：色谱柱温度控制指示。
6、恒温B指示：油室温度控制指示。
7、压力指示：载气压力正常指示。载气欠压时熄灭。
8、吹扫指示：色谱柱吹扫过程指示。
9、8、柱温控制器：控制并恒定色谱柱的气体分离温度，温度漂移小于0.5℃。绿色显示为实时温度值；红色显示为设定温度值。
10、9、油温控制器：控制并恒定油室中变压器油的温度，温度漂移小于0.5℃。绿色显示为实时温度值；红色显示为设定温度值。
11、0、开/关：启动按钮。
121、电源指示：装置上电状态显示，常开状态。
5安装、运行及维护
5.1标准配置
A1、单套变压器油色谱在线监测系统配置表