近年来，作为国家电网公司电网规划和工程设计技术归口单位，国网经济技术研究院有限公司（以下简称“国网经研院"）聚焦支撑新型电力系统构建，加强科研布局顶层设计，强化科技创新能力，在重大科技攻关、创新成果落地等方面成效显著，圆满完成一批关系国计民生的重大攻关任务。

持续推进重大科技攻关。国网经研院深入推进“基于自主芯片的直流控制保护设备研发"等多项科研任务和国家电网公司重大专项攻关，全力在自主直流控保设备研发、源网荷储协同规划、配电网二次系统设计、多元储能规划与运行、大型新能源基地汇集等方面取得突破。全面掌握直流电网构建、远海风电送出、特高压混合级联等关键技术，支撑全球头一个具有网络特性的直流电网、亚洲头一个远海风电送出工程、全球头一个混合级联特高压直流工程相继投运，有力推动我国能源资源大范围优化配置和清洁能源大规模开发应用。

1 概述（LYGCXT6000变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验）

感谢您选用LYGCXT6000变压器油色谱在线监测系统。为确保可靠、正确使用本监测系统，请您详细阅读并保存本使用手册。

1.1保障须知

从事本系统安装、运行操作及维护的所有人员：

1、必须具备相应的专业技术资质；

2、严格遵守本使用手册的相关说明；

3、不得在系统后台数据服务器上玩游戏、浏览网页；

4、不得在系统后台数据服务器上安装其它任何软件，避免造成不必要的冲突。

违反以上操作可能导致：

1、降低系统监测精度，危害系统使用寿命；

2、可能损坏本系统设备或用户的其他设备；

3、造成不必要的伤害。

1.2 相关标准（LYGCXT6000变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验）

本系统引用下列标准，并由此规定了本系统的技术要求、验收规则、检验方法、适用范围、包装要求、标志、运输及储存。

1、GB7597－1987电力用油取样方法

2、GB/T7601－1987运行中变压器油水分测定法

3、GB/T14542－93运行中变压器油的维护管理规定

4、DL/T 596－1996 电力设备预防性试验规程

5、DL/T 572－1995 电力变压器运行规程

6、GB /T 7252一2000变压器油中溶解气体分析和判断导则

7、GB/T17623－1998 绝缘油中溶解气体组份含量的气相色谱测定法

8、GB/T 2423－2001电工电子产品环境试验

9、GB/T 17626－1998电磁兼容 试验和测量技术

10、GB/T 13384－1992机电产品包装通用技术要求

11、GB190—1990危险货物包装标志

12、GB5099－1994钢质无缝气瓶

13、GB 4208－1993外壳防护等级（IP代码）

1.3 应用范围（LYGCXT6000变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验）

LYGCXT6000变压器油色谱在线监测系统适用于110KV及以上电压等级电力变压器、330KV及以上电压等级高压并联电抗器的运行状态监测。作为状态监测传感层设备，主要完成智能变电站一次充油设备状态监测参量的本地测量、数据通信功能，满足智能化变电站基于IEC61850的通信要求，实现全数字式数据采集传输。

系统是否只用于规定的用途， 由用户负责。为了保障起见，在系统的安装、改进、投入运行和更新过程中，事前未经本公司同意不能进行其他未授权的作业。否则可能危害本系统和变压器的可靠运行。

1.4 产品特点（LYGCXT6000变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验）

1、 真空与电磁振荡脱气技术

采用的真空与电磁振荡相结合的脱气技术可在低真空度条件下，利用电磁激振与溶质的真空挥发共同形成溶解气体的循环自激，在无任何介质介入的前提下，实现变压器油溶解气体的快速有效分离。脱气效率高、时间短、重复性好，避免对变压器绝缘油的污染。

2、冷阱技术

在油色谱检测中存在油气对色谱柱活性物质的污染，这将严重影响色谱柱的分离效果，降低色谱柱使用寿命。通常采用活性剂（如活性碳等）对分离出来的故障气体进行吸附过滤，可有效降低油气对色谱柱污染。但活性剂的活化再生特性无法满足在线监测系统长时期稳定运行要求。

冷阱是在一定的低温环境下，将变压器油C3以上有机物挥发成份实现有效冷凝，全部避免油气对色谱柱的污染，实现系统免维护要求。

3、复合色谱柱

用复合单柱取代双柱，简化系统结构。复合色谱柱在一定温度环境下，可有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体，且在不同恒温条件下，各气体出峰面积不变，不影响系统数据处理的捕峰条件，适用于现场安装的变压器油色谱在线监测装置。复合色谱柱具有柱效率高，抗污染性能好，使用寿命长等特点。

4、气体检测器技术

采用集成传感技术，敏感元件和控制电路集成在特别的陶瓷硅芯片上，对应设计的故障气体受检气室，具有*小的死体积，可大大提高检测灵敏度。

和FID、TCD传感器相比，不怕中毒，寿命长。和其他非色谱检测法对比，检测器构造简单，体积小巧，检测灵敏度高。

5、支持TCP/IP、IEC61850通信协议

气体组份浓度、载气压力状态、谱图等数据信息可采用SV/GOOSE形式传输至过程层网络，支持TCP/IP通讯协议并全面支持智能变电站基于IEC61850通信要求，可实现与其他厂商的变压器状态监测主IED的无缝接入。

2 技术参数（LYGCXT6000变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验）

2.1基本数据

1、额定数据

额定电压：AC220V。

功率消耗：在额定工作电压下，功率消耗不大于1000w 。

2、检测指标

表1气体组分检测指标

3、监测周期

*小监测周期2小时。可按用户需要任意设定监测周期。

4、重复性

对同一油样（以乙烯C2H4浓度50μL/L 计算）,连续进行5次油中气体成份分析，试验结果之间的差异不超过5次平均值的10%。

5、测量误差

对*低检测限值和*高检测限值之间气体含量的油样进行分析的同时，取同一油样在气相色谱仪上检测，以色谱仪检测数据为基准，计算测量误差。

测量误差：*低检测限值或±30%，取两者*大值。

6、通信接口

电气以太网接口：2个，10M/100M，RJ-45。

通讯串口：2个，RS485。

7、外形尺寸

本产品外形为长方形箱体，采用1.5mm 厚冷板。具体尺寸如下：1400mmÍ720mmÍ420mm。

2.2环境条件

1、环境温度：-40°C～+55°C；

相对湿度：5%～95%无冷凝；

大气压力：80kPa ～110kPa；

4、海拔高度：0～3000m。

2.3绝缘性能

1、绝缘电阻

A、在标准试验环境下，绝缘电阻符合表2的要求。

表2标准试验环境下绝缘电阻要求

B、在温度（+40±2）°C，相对湿度（93±3）%恒定湿热试验环境下，绝缘电阻符合表3的要求。

表3恒定湿热环境下绝缘电阻要求

2、介质强度

在标准大气条件下，介质强度符合表4要求。

表4介质强度要求

3、冲击电压

在标准大气条件下，在电源及信号端口对外壳之间施加标准雷电冲击电压。当额定电压Ur>60V时，试验电压为5kV；当额定电压Ur≤60V时，试验电压为1kV。装置无击穿及元器件损坏现象。

2.4机械性能

1、振动

抗振动：5Hz～17Hz    0.12″双峰位移

17Hz～640Hz  1.7峰-峰加速度

2、冲击与碰撞

抗冲击：10G峰-峰加速度（12ms）

2.5抗干扰能力

1、承受静电放电抗扰度试验

装置的外壳端口能承受GB/T 17626.2-2006中规定的试验等级为4级的静电放电抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。

2、承受辐射电磁场抗扰度试验

装置的外壳端口能承受GB/T 17626.8-2008中规定的试验等级为5级的工频磁场、GB/T 17626.9-1998中规定的试验等级为5级的脉冲磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。

3、承受射频电磁场抗扰度试验

装置的外壳端口能承受GB/T 17626.3-2008中规定的试验等级为5级的射频电磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。

4、承受快速瞬变抗扰度试验

装置的电源端口、通信端口、输入和输出端口能承受GB/T 17626.4-2008中规定的试验等级为4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。

5、冲击（浪涌）试验

装置的电源端口、通信端口、输入和输出端口能承受GB/T 17262.5-2008中规定的试验等级为4级的浪涌（冲击）抗扰度试验。对电源端口、信号端口施加干扰时，装置在技术要求规定范围内能正常运行；对通讯端口施加干扰时，允许通讯暂时中断，但能自行恢复。无元器件损坏现象。

6、电压暂降、短时中断抗扰度试验

装置能承受GB/T 17626.11-2008中规定的试验等级为40的持续时间10个周波的电压暂降、短时中断抗扰度试验。

7、承受阻尼振荡磁场抗扰度试验

装置的外壳端口能承受GB/T 17626.10中规定的试验等级为5级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。

2.6连续通电

出厂前，在常温下进行不小于72h的连续通电试验，装置各项参数和性能指标符合企标。

2.7保障要求

防护等级：IP56

3产品功能介绍

3.1数据采集功能

运用气相色谱分析原理，采用真空与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。

3.2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。

3.3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、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。

3.4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。

3.5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。

装置可提供两路电气以太网接口，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。

加快推动创新成果落地。国网经研院创新提出灵活资源优化配置等方法，有效破解传统电网规划方法难以适应大规模新能源接入的问题，在新疆、青海等地区大规模新能源外送工程前期工作中得到良好应用。自主开创的有源滤波器、幅相校正器、动态电容器强补技术在闽粤联网、白鹤滩—江苏、湖南500千伏变电站改造等重大工程中实现落地应用。自主研发基于SVG换相的直流输电技术（SLCC），为破解高比例新能源和弱系统下的直流稳定送出难题提供全新解决方案。牵头开展自主可控新一代变电站二次系统设计技术研究，指导国家电网公司23座自主可控变电站、326套新一代集控系统落地应用。

不断夯实创新体系构建。国网经研院聚力打造高质量研发创新平台，其中，国家能源特高压直流输电工程成套设计研发（实验）中心作为国家电网公司自主研发规划设计科研创新平台，在国家能源局考核评价中获评“优秀"。在国家电网公司优化实验室布局背景下获批“电网形态与源网荷储协同规划"等3个公司实验室。在源网荷储协同规划等领域获批3支国家电网公司新型电力系统科技攻关团队。深化“纵向贯通、横向支撑"的三级经研体系建设，系统推进新型电力系统规划设计科技创新。

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