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大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验
点击次数:65 更新时间:2024-07-01 返回

双碳"目标驱动下,我国电力供应结构和电能消费方式特征出现较大变化,配电网发生重大变革。一方面,我国能源结构转型升级持续加快,可再生能源装机占比以及分布式新能源渗透率不断提升;另一方面,综合能源、电动汽车、电采暖等电力新业态的有力发展,使得新型负荷开始大量涌现;同时,新型储能在促进新能源开发消纳和保障电网安全稳定运行等方面的作用正在显现,逐步成为配电网建设的关键支撑技术。作为连接能源电力与千家万户的最后一公里",配电网的建设与发展在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面发挥着重要作用。为深入贯彻落实党的20大精神,对标对表重大部署要求,需要与时俱进推动配电网高质量发展,《指导意见》的发布正当其时。

大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

第1章 基本说明(LYGCXT5000大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

上海来扬电气科技有限公司非常感谢您选用变压器油色谱在线监测系统。为确保安全正确的使用本系统,请在使用前一定详细阅读本使用手册。阅读后请妥善保存,以便必要时查阅。

本使用手册在安全规程上采用如下三种方式强调一些重要事项:

大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

1.1 规定用途(LYGCXT5000大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

是用于电力变压器油中溶解气体的在线分析与故障诊断,适用于 110kV 及以上电压等级的电力变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。

大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

1.2 相关标准(LYGCXT5000大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

本设备引用下列标准,通过引用标准中的相关条文构成本标准的条文。由此规定了本设备的技术要求、验收规则、检验方法、适用范围、包装要求、标志、运输及储存。

( 1 )GB1094 - 1996 电力变压器

( 2 )GB2536 - 1990 变压器油

( 3 )GB7597 - 1987 电力用油取样方法

( 4 )GB/T507 - 1986 绝缘油介电强度测定法

( 5 )GB/T7601 - 1987 运行中变压器油水分测定法

( 6 )GB/T14542 - 93 运行中变压器油的维护管理规定

( 7 )DL/T 596 - 1996 ( 2005 复审) 电力设备预防性试验规程

( 8 )DL/T 572 - 1995 ( 2005 复审) 电力变压器运行规程

( 9 )GB /T 7252 --- 2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则

( 10 )GB/T17623 - 1998 绝缘油中溶解气体组份含量的气相色谱测定法

( 11 )GB/T 2423 - 2001 电工电子产品环境试验

( 12 )GB/T 17626 - 1998 电磁兼容试验和测量技术

( 13 )GB/T 13384 - 1992 机电产品包装通用技术要求

( 14 )GB190 — 1990 危险货物包装标志

( 15 )GB5099 - 1994 钢质无缝气瓶

( 16 )GB/T 9361 - 1988 计算站场地安全要求

( 17 )GB 4943 - 2001 信息技术设备的安全

( 18 )GB/T 2887 - 2000 电子计算机场地通用规范

( 19 )GB 4208 - 1993 外壳防护等级( IP 代码)

1.3 安全规程(LYGCXT5000大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

从事本设备的安装、投入运行、操作、维护和修理的所有人员

◆ 必须有相应的专业资格。

◆ 必须严格遵守各项使用说明。

◆ 不要在数据处理服务器上玩电子游戏、浏览网页。

◆ 不要在数据处理服务器上任意安装软件,避免不必要的冲突。

违章操作或错误使用可能导致:

◆ 降低设备的使用寿命和监测精度。

◆ 损坏本设备和用户的其他设备。

◆ 造成严重的或致命的伤害。


第二章 简介(LYGCXT5000大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

变压器油色谱在线监测系统可实现自动定量循环清洗、进油、油气分离、样品分析、数据处理、实时报警;快速地在线监测变压器等油浸式电力高压设备的油中溶解故障气体的含量及其增长率,并通过故障诊断专家系统早期预报设备故障隐患信息,避免设备事故,减少重大损失,提高设备运行的可靠性。该系统作为油色谱在线监测领域的新一代产品,将为电力变压器实现在线远程 DGA 分析提供稳定可靠的解决方案,是电力系统状态检修制度实施的有力保障。

LYGCXT5000 系统是结合了本公司在电力色谱自动全脱气装置运行中近十年的成功经验,并总结国内外油色谱在线监测的优缺点,倾心打造而成。该系统保持了我公司产品向来所具有的稳定性、可靠性、准确性等方面的优势:

♦ 在线检测H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的浓度及增长率;

♦ 定量清洗循环取样方式,真实地反应变压器油中溶解气体状态;

♦ 油气分离安全可靠,不污染,排放和不排放变压器油可由用户自己选择;

♦ 采用复合色谱柱,提高气体组分的分离度;

♦ 采用进口特制的检测器 ,提高烃类气体的检测灵敏度;

♦ 高稳定性、高精度气体检测技术,误差范围为 ± 10% ,优于离线色谱± 30%的指标;

♦ 成熟可靠的通信方式,采用标准网络协议,支持远程数据传输;

♦ 数据采集可靠性高,采用过采样技术 Δ-∑模数转换器,24 位分辨率,自动校准;

♦ 多样的数据显示及查询方式,提供报表和趋势图,历史数据存储寿命为 10 年;

♦ 环境适应能力强,成功应用于高寒、高温、高湿度、高海拔地区;

♦ 抗干扰性能高,电磁兼容性能满足 GB/T17626 与 IEC61000 标准 ;

♦ 提供有两级报警功能,报警信号可远传;

♦ 开放的数据库,可接入电力系统局域网;

此外, LYGCXT5000 系统采用了模块化设计,高性能嵌入式处理器的应用使色谱在线监测系统更加稳定可靠,并具有下列特点:

♦ 更快的分析周期,*小监测周期为 40-60 分钟,可由用户自行设置,推荐检测周期为 24 检测一次;

♦ 油气分离速度快,仅需 10 分钟左右,采用特殊的环境适应技术,消除温、湿度变化对气体分配系数的影响;

♦分析后的油样采用脱气和缓冲处理技术,消除回注变压器本体的油样中夹杂的气泡,多层隔离式回注油(返油)技术,优良保证载气不会带进变压器本体中;

♦ C2H2 *低检测限可达 0.3 μ L/L ;

♦ 采用双回路多模式恒温控制,控温精度达 ± 0.1 ℃ ,设备配有自动恒温工业空调;

♦ 采用嵌入式处理器控制系统,将油气分离、数据采集、色谱分析、浓度计算、数据报警、设备状态监控等多功能集于一体,不会出现数据丢失等情况,大大提高了系统的可靠性和稳定性;

♦ 功能接口电路采用光耦隔离设计,进一步提高系统抗干扰性能;

♦ 采用基于 RS-485 的总线标准,可实现全数字、远程数据传输、控制和参数设置;

♦ 加强系统故障诊断功能,提供改良三比值法、大卫三角法和立方体图示法,给出诊断结果 ;

♦ 加强系统自检,增加远程维护功能,提供设备异常事件报警;

♦ 可扩展性高,可便捷的与其它监测装置集成;

♦ 系统结构紧凑,安装维护简便,操作人性化;

2.1 组成

LYGCXT5000 变压器油色谱在线监测系统由现场监测单元、主控室单元及监控软件组成。现场监测单元即色谱数据采集装置由油样循环采集单元、油气分离单元、气体检测单元 、数据采集单元、现场控制处理单元、通讯控制单元及辅助单元组成。其中辅助单元包括置于色谱数据采集器内的载气,变压器接口、油管及通信电缆等。

其组成示意图如图 2.1 、图 2.2 所示:

大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

大型变压器油色谱在线监测系统十余年研发生产经验

2.2 LYGCXT5000 变压器油色谱在线监测系统工作原理

LYGCXT5000 变压器油色谱在线监测系统工作时,先利用油样采集单元进行油路循环,处理连接管道的死油,再进行油样定量;油气分离单元快速分离油中溶解气体输送到六通阀的定量管内并自动进样; 在载气推动下,样气经过色谱柱分离,顺序进入气体检测器;数据采集单元完成 AD 数据的转换和采集,嵌入式处理单元对采集到的数据进行存储、计算和分析,并通过 RS485接口将数据上传至数据处理服务器(安装在主控室),*后由监测与预警软件进行数据处理和故障分析。如图 2.3 所示

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2.3 LYGCXT5000 变压器油色谱在线监测系统主要技术参数

序号

技术参数名称

提供值

1

系统型号

WBGCXT5000

2

工作环境温度

-40℃~+70

3

工作环境湿度

相对湿度 595%(装置内部既无凝露,也不应结冰)

4

大气压力

70kPa110kPa

5

工作电源

AC 220 V±10%  50Hz

6

监测组分

H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H2 C2H6 7 种气体组分及总烃、总的气体含量(含气量)、相对增长率及优良增长速度; H2O 可选

7

分析诊断功能

通过改良三比值法、大卫三角法及立方体图示法对监测数据进行分析、诊断,并提供原始谱图

8

*小检测周期

40-60 分钟,可由用户自行设定,默认 24 小时

9

取样方式

循环取样,安全真实地反应变压器中气体真实情况

10

油气分离方式

真空全脱气方式

11

数据存储寿命

 10 

12

配备载气量

 8L高纯合成空气,用一备一

13

监测气体

测量范围

*低检测

1

H2

 2000 µ l/l

2µ l/l

2

CO CO2

 5000 µ l/l

5 µ l/l

3

CH4

0.1  2000 µ l/l

0.1µ l/l

4

C2H4

0.1  2000 µ l/l

0.1 µ l/l

5

C2H6

0.1  2000 µ l/l

0.1 µ l/l

6

C2H2

0.1  1000 µ l/l

0.1 µ l/l

7

H2O(可选)

 100 µ l/l

1µ l/l

8

总烃

 8000 µ l/l


9

总含气量

0.2  15%


14

稳定性(测量偏差)

同一试验条件下对同一油样的监测结果偏差不超过 10%(中等浓度)

15

静电放电抗扰度

级,± 8kV-± 15kV

16

电快速瞬变脉冲群抗扰度

级,± 4kV

17

浪涌(冲击)抗扰度

级,± 4kV

18

耐地震能力:地震波为正弦波;持续时间:三个周波,安全系数 1.80

地震烈度 9 度地区:地面水平加速度 0.4g,地面垂直加速度 0.2g

地震烈度 8 度地区:地面水平加速度 0.25g,地面垂直加速度 0.125g

地震烈度 7 度地区:地面水平加速度 0.2g,地面垂直加速度 0.1g

19

存储运输极限环境温度

-40 ℃~+ 80 

20

外壳的防护性能

室内安装部件(主站单元) IP51 ,室外安装部件(本系统和通讯控制单元) IP56

21

外形尺寸

 600mm×  530mm×  1100mm

22

整机重量

100kg

23

基础尺寸

 620mm×  530mm× 地面高 250mm







2.4 LYGCXT5000 变压器油色谱在线监测网络

LYGCXT5000 变压器油色谱在线监测系统通过用户的 MIS 系统远端显示监测界面、数据查询、参数设置等现场具备的全部功能。采用有线接入方式:一个电厂或变电站可以用一台数据处理服务器,通过 RS485 总线控制多台色谱数据采集器,每一台色谱数据采集器可监测一台电力变压器 。

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2.5  LYGCXT5000 变压器色谱在线监测系统配置

标准配置

色谱数据采集器

含油样循环 \ 油样采集 \ 油气分离 \ 气体监测 \数据采集 \ 现场控制处理 \通讯控制单元及载气

数据处理服务器

华硕工控

19"液晶彩色显示器

辅助单元一:通讯单元

有线方式:双铰屏蔽电缆

RS485通讯接口

辅助单元二:载气

 8L高纯合成空气,用一备一

辅助单元三:

接口法兰及油管

接口法兰根据变压器接口图纸由上海来扬加工油管长度根据现场安装方案需要确定

工业空调

所有现场设备都提供一台工业空调,根据环境温度

自动开启加热或降温。

非标配置

电源电缆

铠装屏蔽电缆, 2 × 1.5

微水模块

增加微水监测功能

控制屏

 800mm×  600mm×  2260mm,需在订购前颜色
















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统筹配电网建设改造,优化充电基础设施布局。随着全球气候变化的严峻挑战和可再生能源的快速发展,新能源汽车发展已成为推动能源结构转型和减少温室气体排放的关键。新能源汽车的普及和电池技术的迭代更新对充电基础设施提出了更高需求,充电基础设施的建设升级将成为重点。根据充电联盟统计,截至20241月,中国新能源车保有量2041万辆,充电桩保有量886万台,车桩比为2.30;由于充电桩大部分为随车私桩,公共充电桩保有量仅为278万台,车桩比为7.34;具备公共快充性能的直流桩保有量仅为121万台,车桩比为16.87双碳"目标下,新能源汽车特别是电动汽车正处于快速发展期,需要进一步构建高质量充电基础设施体系,配电网建设也须适应充电设施等新业态接入需要,以满足日益增长的大规模电动汽车等新型负荷用电需求。《指导意见》要求2025年,配电网承载力和灵活性显著提升,具备1200万台左右充电桩接入能力;加强双向互动和条件匹配分析,科学衔接充电设施点位布局和配电网建设改造工程"。通过补强配电网短板、提升配电网承载力和灵活性,合理布局充电基础设施,不断提高充电基础设施与电动汽车发展协同度,促进电动汽车产业快速发展。


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