一、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置產(chǎn)品簡介
目前電力及工業(yè)系統(tǒng)中的油色譜產(chǎn)品大多是以氣相色譜作為主要的監(jiān)測手段,但采用氣相色譜技術(shù)的產(chǎn)品普遍維護(hù)量大且頻繁(需要定期換氣),相比之下,我公司研發(fā)生產(chǎn)的新一代變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置采用以光聲效應(yīng)為基礎(chǔ)的新型光聲光譜分析檢測技術(shù),實(shí)現(xiàn)快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)等氣體的含量及增長率,并通過故障診斷專家裝置早期預(yù)報(bào)設(shè)備故障隱患信息,避免設(shè)備事故,減少重大損失,提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
二、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置工作原理
光聲光譜技術(shù)是基于光聲效應(yīng)來檢測吸收物體積分?jǐn)?shù)的一種光譜技術(shù),即氣體分子吸收特定波長的電磁輻射(紅外光)所產(chǎn)生的效應(yīng)。氣體分子吸收經(jīng)過調(diào)制的特定波長紅外輻射而被激發(fā)到高能態(tài),由于高能態(tài)極不穩(wěn)定,分子隨即以無輻射躍遷形式將吸收的光能變?yōu)闊崮芏氐交鶓B(tài);宏觀上表現(xiàn)為壓力的變化,即產(chǎn)生聲波。光聲信號(hào)的相位與光的調(diào)制相位相同,而光聲信號(hào)的強(qiáng)度與氣體的體積分?jǐn)?shù)及光的強(qiáng)度成正比。光的強(qiáng)度一定時(shí),根據(jù)光聲信號(hào)強(qiáng)度就可以定量分析出氣體的體積分?jǐn)?shù)。
三、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置產(chǎn)品特點(diǎn)
產(chǎn)品集控制,測量、分析功能為一體,在保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量的前提下,解決了氣相色譜技術(shù)不可避免的需要定期維護(hù)更換的問題,降低了維護(hù)成本。該裝置保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢(shì):
1.在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率,并可根據(jù)用戶需要增加氧氣(O2),氮?dú)猓?/span>N2)及微水(H2O)的監(jiān)測;
2.相較氣相色譜監(jiān)測方式,無需載氣部分,后期基本免維護(hù);
3.檢測周期短,下限檢測周期一小時(shí);
4.高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù),傳感器漂移小,可校準(zhǔn),測量結(jié)果準(zhǔn)確;
5.成熟可靠的通信方式,采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸;
6.多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式,提供報(bào)表和趨勢(shì)圖,歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大;
7.開放的數(shù)據(jù)庫,可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng);
四、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置技術(shù)指標(biāo)
1.性能參數(shù)
參數(shù)項(xiàng)
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參考值
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工作電源
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AC220V±15%,50Hz±1Hz,1000VA 或 1400VA(帶伴熱帶)
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檢測油溫
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0~100℃
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環(huán)境溫濕度
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-40℃~+65℃;5%~95%(產(chǎn)品內(nèi)部,無凝露、無結(jié)冰)
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大氣壓力
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80kPa~110kPa
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上限風(fēng)速
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35m/s(離地面 10m 高、10min 平均風(fēng)速、戶外)
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上限日溫差
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25℃(戶外)
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日照強(qiáng)度
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0.1W/cm2(風(fēng)速 0.5m/s、戶外)
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覆冰厚度
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10mm(戶外)
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防護(hù)等級(jí)
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IP55
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設(shè)備尺寸
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643mm(長)×550mm(寬)×1151mm(高)
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設(shè)備重量
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150kg
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檢測周期
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下限1小時(shí),檢測周期可自行設(shè)定
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數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
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≥10 年
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報(bào)警設(shè)定
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氣體濃度、相對(duì)產(chǎn)氣率、一定產(chǎn)氣率超限告警;硬結(jié)點(diǎn)輸出、報(bào)警可遠(yuǎn)傳
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功能擴(kuò)展
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氧氣(O2)、氮?dú)猓?/span>N2)和微水(H2O)監(jiān)測。
主變負(fù)荷監(jiān)測(2 路交流信號(hào)測量)、油
溫監(jiān)測(2 路 4~20mA 測量)、變壓器檔位監(jiān)測(5 路數(shù)字量輸入)。
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表1 產(chǎn)品性能參數(shù)表
2、檢測項(xiàng)參數(shù)
氣體組分
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檢測范圍(單位:uL/L)
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測量誤差
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氫氣
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2~2000
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下限檢測限值或±30%
測量誤差取兩者大值
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一氧化碳
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25~5000
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下限檢測限值或±30%
測量誤差取兩者大值
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二氧化碳
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25~15000
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下限檢測限值或±30%
測量誤差取兩者大值
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甲烷
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0.5~1000
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下限檢測限值或±30%
測量誤差取兩者大值
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乙烷
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0.5~1000
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下限檢測限值或±30%
測量誤差取兩者大值
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乙烯
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0.5~1000
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下限檢測限值或±30%
測量誤差取兩者大值
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乙炔
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0.5~1000
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下限檢測限值或±30%
測量誤差取兩者大值
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氧氣
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100~50000
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±10%
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氮?dú)?/span>
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100~130000
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±15%
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微水
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0~100%RS
(以 ppm 形式顯示)
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±30%
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表2 氣體檢測參數(shù)表
五、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)組成
產(chǎn)品主要由脫氣模塊和氣體檢測模塊兩部分組成
1.脫氣模塊
通過變壓器出油口將油抽入采集循環(huán)裝置內(nèi),采用真空脫氣方法,由真空裝置抽取真空將特征氣體與被檢測油樣分離,輸入到氣體檢測模塊,油泵將循環(huán)裝置內(nèi)油抽回變壓器本體。
2.氣體檢測模塊
由光源、濾光片組、光聲池、微音器、信號(hào)處理組成
光源:保證可調(diào)制的周期性單色光輸入,壽命高,提高氣體檢測能力。
濾光片組:篩選特定頻率光輻射以分別測量各種氣體。濾光片設(shè)計(jì)以有效消除各種氣體間的交叉干擾,提高檢測精度。
光聲池:光聲池是光聲光譜檢測儀器中核心的部分。它是一個(gè)裝有微音器、放置被測氣體的密閉腔體。實(shí)質(zhì)就是“光-熱-聲”的轉(zhuǎn)換器。光聲池是由池體、光學(xué)窗片、微音器和氣體接口組成。配合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行高精度的加工。專門的設(shè)計(jì)可使光聲轉(zhuǎn)換效率高,提高檢測靈敏度。
微音器: 微音器的作用是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。更好地配合光聲池,微音器也進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)、改造,確保了信號(hào)的穩(wěn)定性。
3.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置通過用戶的 MIS 裝置遠(yuǎn)端顯示監(jiān)測界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置等現(xiàn)場具備的全部功能。采用有線接入方式,一個(gè)電廠或變電站可以用一臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器,通過 RS485 總線控制多臺(tái)光譜數(shù)據(jù)采集器,每一臺(tái)光譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測一臺(tái)電力變壓器 。
4.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置配置
標(biāo)準(zhǔn)配置
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光譜數(shù)據(jù)采集器
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脫氣模塊/氣體檢測模塊(光源、濾光片組、光聲池、微音器、信號(hào)處理)
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數(shù)據(jù)處理服務(wù)器
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液晶彩色顯示器
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輔助單元一:通訊單元
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有線方式:網(wǎng)線
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RS485通訊接口
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輔助單元二:
接口法蘭及油管
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接口法蘭根據(jù)變壓器接口圖紙及加工油管長度根據(jù)現(xiàn)場安裝方案需要確定
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非標(biāo)配置
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電源電纜
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鎧裝屏蔽電纜, 2 ×2.5
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表3 產(chǎn)品配置表
六、安裝指導(dǎo)
變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置是高精密集成儀器,無論是否在保修期內(nèi),用戶不要隨意拆裝儀器,以免造成不必要的麻煩。在進(jìn)行安裝工作前,須仔細(xì)閱讀和理解本章節(jié)的全部內(nèi)容,這對(duì)順利完成安裝過程非常重要。
1、安裝準(zhǔn)備
①變壓器閥門選擇:選擇兩個(gè)變壓器上可用閥門作為進(jìn)出油口,(建議進(jìn)油口取下部位置,出油口取上部位置,使油形成回路)并保證閥門狀態(tài)正常并提供閥門尺寸,用于設(shè)計(jì)加工油管連接的法蘭。
②確定安裝位置:確定在線監(jiān)測裝置安裝位置,安裝位置與主變的法蘭接口的距離以就近為佳。注意保障可靠距離,現(xiàn)場設(shè)備安裝必須符合電力系統(tǒng)設(shè)備可靠規(guī)范要求。
③電纜槽溝制作:用于在線監(jiān)測裝置到站內(nèi)監(jiān)控后臺(tái)之間通訊及電源電纜鋪設(shè)的電纜溝及油管保護(hù)
2、設(shè)備安裝
安裝位置打出底座固定孔,底座用附件中的固定螺絲固定在水泥地上,在線監(jiān)測裝置要與主變的地網(wǎng)用接地線連接,保證可靠接地,并符合《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50169-92。
3、法蘭和油管安裝
測量設(shè)備距離法蘭進(jìn)出油管的距離,切割符合長度要求的油管,
油管套入保護(hù)套內(nèi),油管兩端注意密封,防止泄露
拆下主變上的法蘭蓋板:將閥門關(guān)閉;擰松蓋板對(duì)角螺絲,用扳手輕輕敲擊蓋板,觀察殘余油樣流出情況,如果流量越來越小為正常,再把螺絲全部松掉,拆下蓋板。
裝密封圈:用干凈的布將法蘭接觸面及出油口處清理干凈,確保無異物;觀察密封圈槽,將密封圈放在主變法蘭或油管法蘭帶槽位置;如沒有卡槽,把密封圈用膠或油固定在油管法蘭合適的對(duì)接面上,注意防止移位。
根據(jù)主變進(jìn)出油法蘭的位置確定油管法蘭的安裝方向;將油管法蘭和現(xiàn)場進(jìn)出油法蘭裝配(球閥和碟閥)好,而對(duì)于針型閥還需要將取油閥罩?jǐn)Q緊,固定法蘭裝好對(duì)角螺絲,均勻的將各個(gè)螺絲擰緊
4、線路連接
電源線連接
將電源電纜中的導(dǎo)線用剝線鉗剝開 6mm,將剝開的線芯擰成股,接到 設(shè)備內(nèi)“接線端子 1”上的“L”、“N”、“G”上,如圖 5 所示。(注:接線端子 1 的 1、2 腳為 L,3、 4 腳為 N,5、6 腳為 G)
(2)通訊線連接
將通訊電纜中兩種不同顏色的導(dǎo)線用剝線鉗剝開 6mm,將剝開的線芯擰成股,接到設(shè)備內(nèi)“接線端子 1”上的“485-1 +”、“485-1 -”,電纜的屏蔽層接“485-1 G”上, 并注意“485-1 +”,“485-1 -”的顏色(注:接線端子 1 的 7 腳為 485-1 +,8 腳為 485-1 -,9 為 485-1 G、
接線端子 1 的 10 腳為 485-2+,11 腳為 485-2 -,12 為 485-2 G、)。
將通訊電纜的另一端與監(jiān)控后臺(tái)的RS 485 口連接
七、運(yùn)行前檢查
1 連接檢查
安裝完成后,對(duì)設(shè)備連接進(jìn)行檢查,查看閥門開合狀態(tài),檢查連接有無錯(cuò)誤。
2、電源檢查
對(duì)設(shè)備通電,若設(shè)備外箱表面電源燈亮起,表示正常運(yùn)行。
3、油路檢查
對(duì)設(shè)備連接油路進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)漏油斷電重新連接油路,確保油路連接無誤無泄露。
八、運(yùn)輸貯存與保修訂貨
產(chǎn)品運(yùn)輸和拆封不應(yīng)受到劇烈沖擊,應(yīng)根據(jù)GB/T13384-2008《機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件》的規(guī)定運(yùn)輸和儲(chǔ)存。保存產(chǎn)品應(yīng)在原包裝內(nèi),保存的地方環(huán)境溫度為-40℃~+70℃,相對(duì)濕度不超過85%,空氣中無腐蝕性氣體。產(chǎn)品在倉庫里保存,應(yīng)放在臺(tái)架上,疊放高度不超過5箱,拆箱后,單只包裝的產(chǎn)品疊放高度不超過5只。
九、保修期限及訂貨說明
產(chǎn)品自出廠之日起十二個(gè)月內(nèi),在用戶遵守說明書規(guī)定要求進(jìn)行操作和使用時(shí)(除去人為的破壞和操作失誤以外造成的損壞)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有功能、外觀缺陷和不符合各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)時(shí),制造廠給予免費(fèi)修理或更換。 訂貨時(shí),請(qǐng)?jiān)敿?xì)寫明所需型號(hào)及功能要求等相關(guān)內(nèi)容,以便能為您提供更精準(zhǔn)之產(chǎn)品.