Instalación y uso de un dispositivo de control en línea por cromatografía del aceite del transformador

I. Preparación antes de la instalación

1. Inspección de equipos y accesorios

• Comprobar si el cuerpo principal del dispositivo (incluida la unidad de separación de petróleo y gas, la unidad de detección de cromatografía, la máquina de control industrial), los accesorios de petróleo (válvulas, tuberías de conexión, juntas), los accesorios eléctricos (líneas de alimentación, líneas de comunicación, cables de tierra) están completos, y el modelo es coherente con los requisitos de diseño.
• Comprobar que no hay daños en el aspecto del dispositivo, ni óxido o corrosión en la interfaz del circuito de aceite, ni aflojamiento de la interfaz eléctrica; abrir la carcasa del dispositivo para asegurarse de que no hay desplazamiento ni daños en los componentes principales, como las columnas cromatográficas internas, los sensores, las placas de circuitos, etc. (debe ser operado por personal profesional y técnico).
• Compruebe que se dispone de piezas de repuesto (por ejemplo, juntas de repuesto, filtros, columnas) y que el software de apoyo (sistema de resolución de problemas, software de gestión de datos) está preinstalado o disponible como paquete de instalación.

2. Reconocimiento del terreno y confirmación de las condiciones

• Posición de la conexión del conducto de aceiteVálvula de toma de aceite: Confirme la ubicación de la válvula de toma de aceite (normalmente válvula DN15/DN20 en la parte inferior o lateral) y la válvula de retorno de aceite (se recomienda que esté más alta que la válvula de toma de aceite para evitar burbujas de aire) del cuerpo del transformador, y asegúrese de que la distancia entre el punto de toma de aceite y el punto de retorno de aceite cumple los requisitos del circuito de aceite del dispositivo (generalmente no más de 5 metros para reducir la resistencia de la tubería).
• entorno de instalaciónEl aparato debe instalarse en el armario de control exterior o en una sala interior cerca del transformador, con temperatura ambiente - 30℃~+50℃, humedad relativa ≤90% (sin condensación), evitando la luz solar directa, las vibraciones fuertes (como directamente debajo del cuerpo del transformador) o las zonas de gases corrosivos; si se instala en el exterior, el armario de control debe tener funciones de protección contra la lluvia, el polvo y el calor.
• Condiciones eléctricas y de comunicaciónConfirme que el sitio tiene 220V AC (±10%) fuente de alimentación (circuito separado, evite compartir con equipos eléctricos fuertes para evitar fluctuaciones de tensión), resistencia de puesta a tierra ≤ 4Ω (puesta a tierra independiente, no se puede compartir con la puesta a tierra del cuerpo del transformador); interfaces de comunicación (Ethernet, 485/232) necesitan ser emparejados con el sistema de monitoreo de back-end (como el sistema SCADA de la subestación) protocolos de interfaz (comúnmente.) Modbus, IEC 61850).

3. Preparación de herramientas y consumibles

• Herramientas: llave de tubo, llave inglesa (adecuada para válvulas e interfaz de tuberías), taladro eléctrico (para fijar el dispositivo o el armario de control), multímetro (para detectar la alimentación eléctrica y la conexión a tierra), comprobador de resistencia de aislamiento (para detectar el aislamiento de los circuitos eléctricos), botella de nitrógeno (pureza ≥ 99,999%, para activación de columnas y purga de tuberías).
• Consumibles: aceite especial para transformadores (el mismo tipo de aceite que en el equipo, utilizado para el lavado de las tuberías), etanol anhidro (para limpiar la interfaz), cinta de materia prima (sólo se utiliza para sellar la interfaz de la rosca metálica, prohibido utilizarla en el anillo de sellado del circuito de aceite).

II. Proceso de instalación

1. Instalación del sistema de aceite (eslabón clave, la prevención de fugas es fundamental)

Etapa 1: Prefabricación y limpieza de los tubos

• De acuerdo con la distancia entre el punto de extracción de aceite, punto de retorno de aceite y el dispositivo, cortar tubería especial resistente al aceite (por lo general de acero inoxidable o tubería de PTFE, presión ≥ 10MPa, evitar el uso de manguera de goma ordinaria), la longitud de la tubería debe ser reservado 10% equilibrio, para evitar el estiramiento excesivo o flexión (radio de curvatura de ≥ 5 veces el diámetro de la tubería, para evitar la obstrucción).
• Lavar la pared interior de la tubería con etanol anhidro y, a continuación, soplar con nitrógeno (presión 0,2~0,3MPa) durante 5~10 minutos para eliminar las impurezas y la humedad y evitar la contaminación del aceite del transformador o la obstrucción de la columna cromatográfica.

Paso 2: Conexión de los conductos de recogida y retorno de aceite

• frase para ligarCierre la válvula de toma de aceite del transformador, retire el tapón original, instale una T en la salida de la válvula (un extremo se conecta a la tubería de toma de aceite del dispositivo, y un extremo se reserva para la válvula de muestreo para la calibración regular fuera de línea), a continuación, conecte la tubería de toma de aceite del dispositivo, selle la interfaz con un anillo de sellado especial (hecho de material Viton, resistente al aceite y resistente a altas temperaturas), y apriételo uniformemente con una llave (con fuerza moderada, para evitar dañar el anillo de sellado o las roscas de los tornillos).
• línea de retornoConecte la tubería de retorno de aceite de la misma manera, e instale una válvula de retención (para evitar la inversión del flujo de aceite) y un filtro (precisión ≤ 5μm, filtrado de impurezas) en el extremo de retorno de aceite para garantizar que el retorno de aceite sea suave y no entren contaminantes en el transformador.
• desgasificaciónUna vez finalizada la conexión, abra lentamente la válvula de extracción de aceite para que el aceite llene lentamente la tubería y, al mismo tiempo, abra la válvula de escape del sistema de aceite del dispositivo para descargar el aire de la tubería (el aire afectará a la precisión de la detección de gas), hasta que por la válvula de escape salga aceite puro y sin burbujas de aire, entonces cierre la válvula de escape.

Paso 3: Prueba de estanqueidad del conducto de aceite

• Cierre el dispositivo dentro y fuera de la válvula de aceite, aplique 0.3-0.5MPa de presión al sistema de aceite (nitrógeno disponible o presión de aceite del transformador), mantenga 30 minutos, observe que la presión no cae, y todas las interfaces no tienen fugas (se puede recubrir con agua jabonosa en la interfaz, sin burbujas), para confirmar que el sellado está calificado.

2. Instalación de sistemas eléctricos (para garantizar la seguridad y la estabilidad de la señal)

Paso 1: Instalación de la toma de tierra

• La carcasa del dispositivo debe conectarse por separado al polo de tierra (resistencia de puesta a tierra ≤ 4Ω), el cable de tierra adopta alambre de núcleo de cobre bicolor amarillo y verde (área de sección transversal ≥ 2,5mm ²), y los terminales deben engarzarse con una punta de cobre y sujetarse, para evitar interferencias causadas por una conexión falsa.
• La toma de tierra de la fuente de alimentación y la toma de tierra de la señal en el armario eléctrico deben conectarse por separado y, finalmente, sumarse al polo de toma de tierra total para evitar interferencias en la señal (por ejemplo, las señales de detección cromatográfica se ven interferidas por la electricidad intensa).

Paso 2: Cableado de alimentación

• Conducir la línea de alimentación desde el circuito de alimentación dedicado campo, a través del conector a prueba de agua del armario de control para acceder a la interfaz de alimentación del dispositivo, el cable de fuego, línea cero, línea de tierra debe ser correspondiente (dispositivo de marcado L, N, PE), después de cableado con un multímetro para detectar la tensión de alimentación es normal, la resistencia de aislamiento es ≥ 10MΩ (probado por probador de resistencia de aislamiento).
• Debe instalarse un interruptor de protección contra sobrecargas en el circuito de alimentación (la corriente nominal se selecciona en función de la potencia del aparato, normalmente 10~16A) para evitar daños por cortocircuito o sobrecarga en el equipo.

Paso 3: Cableado de comunicación

• Conecte el cable de comunicación según el tipo de protocolo: cable apantallado Super Categoría 5 para comunicación Ethernet (distancia de transmisión ≤ 100 metros), cable de par trenzado apantallado para comunicación 485 (distancia de transmisión ≤ 1200 metros), y es necesario que la capa de apantallamiento esté conectada a tierra en un extremo (sólo en el extremo del dispositivo, para evitar la corriente de bucle generada por la conexión a tierra en ambos extremos).
• Marca claramente los cables después del cableado (por ejemplo, "línea de comunicación - al backstage A" "línea de comunicación - al backstage B"), y utiliza un multímetro para comprobar la línea de comunicación de principio a fin y asegurarte de que no hay ninguna rotura ni cortocircuito.

3. Instalación y puesta en marcha del sistema

• Fijación del dispositivoFijación: Fije el cuerpo principal del aparato o el armario de control a la cimentación de cemento o a la pared con pernos de expansión para garantizar una instalación firme y sin sacudidas (las vibraciones afectarán al efecto de separación de la columna cromatográfica y a la estabilidad del sensor).
• Comprobación inicial de encendidoEncienda el interruptor de alimentación, arranque el ordenador de control industrial del dispositivo, entre en el sistema operativo, compruebe si los módulos (separación de aceite y gas, detección cromatográfica, control de temperatura) arrancan con normalidad, sin avisos de alarma (como "anormalidad en la temperatura de la columna cromatográfica" "baja presión del gas portador").
• Gas portador y activación de la columna: Conectar el gas portador nitrógeno (ajustar la presión a 0,4~0,6MPa), poner en marcha el sistema de control del gas portador, activar la columna (ajustar el programa de temperatura según el manual del aparato, normalmente de 50℃ a 200℃, temperatura constante durante 4~8 horas), eliminar las impurezas residuales en la columna para garantizar la precisión de la separación.
• Calibración cero y calibración de patrones::
  1. Calibración cero: Pase gas nitrógeno puro y deje que el dispositivo detecte "gas cero" para calibrar el punto cero del sensor y garantizar la estabilidad de la línea de base (deriva de la línea de base ≤ 0,1mV/h).
  2. Calibración estándar: inyectar una concentración conocida de gas estándar (que contenga H₂, CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂, CO, etc., para que coincida la concentración del intervalo de concentración del gas de fallo común del transformador), el valor de medición del dispositivo de detección con el valor estándar del error, el error debe cumplir la norma industrial (como DL/). T 1573-2016 requisitos, el error de cada componente ≤ 10%), si la diferencia es necesario ajustar la sensibilidad del sensor o los parámetros de la columna cromatográfica.

III. Métodos de utilización

1. Conexión y parametrización

• secuencia de arranqueAbra primero la válvula del gas portador (para confirmar que la presión es normal), después encienda la fuente de alimentación del dispositivo y, por último, inicie el ordenador de control industrial y el software de monitorización; tras el encendido, el software completará automáticamente el autotest (por ejemplo, la presión del gas portador, la temperatura de la columna cromatográfica y el estado del sensor) y, a continuación, entrará en la interfaz de "monitorización en tiempo real" una vez superado el autotest.
• parametrizaciónEl ciclo de monitorización (1~24 horas / tiempo en general, 10~30 minutos / tiempo en caso de aviso de fallo), el umbral de alarma de concentración de gas (consulte DL/T 722-2014, por ejemplo, H₂≥150μL/L, C₂H₂≥5μL/L (transformador de 500kV) activan la alarma), y el ciclo de almacenamiento de datos (normalmente 1 hora / artículo, almacenamiento de datos históricos ≥ 10 años) se pueden configurar según las necesidades del sitio. 10 años).

2. Control y visualización de datos en tiempo real

• datos en tiempo realLa interfaz del software muestra la concentración de cada gas componente (H₂, CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂, CO, CO₂), la concentración de hidrocarburos totales (TCG), la tasa de crecimiento del gas, así como el estado de funcionamiento del dispositivo (como la presión del gas portador, la temperatura de la columna, el flujo de aceite), y si un parámetro supera el valor umbral, la interfaz hará saltar un aviso de alarma rojo, acompañado de un sonido y una luz de alarma (se puede apagar manualmente el sonido y la luz de alarma mensaje no puede ser eliminado, necesita ser procesado y reiniciado). Si un parámetro supera el valor umbral, la interfaz mostrará un mensaje de alarma de color rojo, acompañado de una alarma sonora y luminosa (se puede desactivar manualmente el sonido y la luz, el mensaje de alarma no se puede eliminar, es necesario procesar y restablecer).
• Datos históricos y análisis de tendenciasLa función "Consulta de datos" permite ver los datos históricos de concentración (filtrados por hora y fecha), generar curvas de tendencia (por ejemplo, cambios de concentración de C₂H₂ en 1 semana y 1 mes) y determinar la tendencia de desarrollo de la avería por la tendencia (por ejemplo, un aumento lento de la concentración puede ser un sobrecalentamiento local, y un aumento rápido puede ser una descarga grave).

3. Solución de problemas y manipulación

• diagnóstico automáticoSistema de diagnóstico de averías : El aparato dispone de un sistema de diagnóstico de averías integrado, que adopta el método de las tres relaciones modificado, el método del Triángulo de David, etc. Determina automáticamente el tipo de avería (por ejemplo, sobrecalentamiento local, descarga de baja energía, descarga de alta energía) en función de la relación de los componentes del gas (por ejemplo, C₂H₂/C₂H₄, CH₄/H₂), y muestra los resultados del diagnóstico en la interfaz del software (por ejemplo. "Sospecha de sobrecalentamiento local, temperatura en torno a 300~700°C").
• Revisión y tratamiento manuales::
  1. Si la alarma o el diagnóstico son anormales, revise primero si el dispositivo es normal (por ejemplo, presión del gas portador, temperatura de la columna, y descarte el mal funcionamiento del propio dispositivo).
  2. Tomar muestras de aceite del transformador para el análisis cromatográfico fuera de línea (muestreo a través de la válvula de muestreo reservada en el dispositivo o en el cuerpo del transformador), comparar los datos en línea con los datos fuera de línea y confirmar si se trata de un fallo real del transformador (para evitar falsas alarmas del dispositivo en línea).
  3. Si se confirma un fallo, en función del tipo y la gravedad del fallo, desconecte el dispositivo para realizar tareas de mantenimiento (por ejemplo, desconexión de emergencia en caso de descargas de alta energía) o refuerce la supervisión (por ejemplo, funcionamiento de corta duración en caso de sobrecalentamiento localizado de poca importancia para seguir la tendencia), y vuelva a calibrar el dispositivo después del mantenimiento para garantizar que la supervisión vuelva a la normalidad.

4. Transmisión de datos y control a distancia

• El dispositivo transmite datos en tiempo real, información sobre alarmas y resultados de diagnóstico al sistema de monitorización back-end (por ejemplo, la sala de control de la subestación) a través de líneas de comunicación, y el back-end puede ver los datos a distancia, modificar los parámetros de monitorización (requiere permisos) y recibir mensajes de alarma (por ejemplo, SMS, ventanas emergentes).
• Algunos de los dispositivos admiten el acceso a la plataforma en la nube, y el personal de operación y mantenimiento puede iniciar sesión a través de una APP de teléfono móvil o una página web para supervisar a distancia el estado de funcionamiento de varios dispositivos sin necesidad de vigilancia in situ.

IV. Puntos de mantenimiento

1. Mantenimiento mensual

• Compruebe el sistema de aceite: Observe si hay alguna fuga en la válvula de toma de aceite, la válvula de retorno de aceite, la interfaz de la tubería, y si el flujo de aceite es normal (de acuerdo con el rango del manual, por ejemplo, 50~100mL/min).
• Compruebe el sistema eléctrico: mida la tensión de alimentación, la resistencia de puesta a tierra y confirme que la comunicación es normal (sin interrupción ni retardo de los datos).
• Mantenimiento del software: copia de seguridad de los datos históricos, borrado de la memoria caché del software, comprobación de las actualizaciones del software (por ejemplo, solución de problemas de optimización de algoritmos).

2. Mantenimiento trimestral

• Limpieza del aceite: sustituir el filtro de aceite (precisión ≤ 5μm) para evitar que las impurezas obstruyan la tubería; si la calidad del aceite del transformador es mala (como pérdida dieléctrica superior a la norma), necesidad de enjuagar la tubería de aceite (con el mismo tipo de aceite de transformador o etanol anhidro, enjuagar y luego soplar con nitrógeno).
• Comprobación del gas portador: Sustituya el cilindro de nitrógeno (sustitúyalo cuando la presión sea ≤0,1MPa), compruebe si hay fugas en la línea de gas portador y vuelva a calibrar el caudal de gas portador (ajuste según el manual de instrucciones, por ejemplo, 20~30mL/min).
• Calibración del sensor: Pase en el gas estándar, calibrar la precisión de cada sensor de gas, si el error está fuera de tolerancia, ajustar los parámetros del sensor o reemplazar el sensor.

3. Mantenimiento anual

• Mantenimiento de la columna: Si el efecto de separación de la columna disminuye (por ejemplo, solapamiento de los picos de los componentes, prolongación del tiempo de separación), es necesario activarla (según el procedimiento de temperatura del manual de instrucciones), y si la activación no es efectiva, se sustituirá la columna.
• Pruebas exhaustivas: Personal profesional y técnico para llevar a cabo pruebas exhaustivas del dispositivo, incluyendo la precisión de la unidad de detección de cromatografía, la estabilidad del sistema de control de temperatura, la precisión del sistema de diagnóstico de fallos, si es necesario, el desmontaje y la limpieza de la unidad de separación de aceite y gas (para eliminar el aceite, las impurezas).
• Actualizaciones del sistema: actualización del software de diagnóstico de averías, actualización de los protocolos de comunicación (por ejemplo, adaptación a nuevos sistemas de back-office) y garantía de que la funcionalidad de los dispositivos se sincroniza con las normas del sector.

V. Precauciones

1. La instalación y el mantenimiento deben ser efectuados por profesionales cualificados; se prohíbe terminantemente a los no profesionales desmontar el aparato y modificar el cableado eléctrico (para evitar descargas eléctricas o daños en el equipo).
2. La válvula de toma de aceite del transformador debe estar cerrada durante el funcionamiento del circuito de aceite para evitar fugas masivas de aceite; en caso de fuga de aceite, el funcionamiento debe detenerse inmediatamente para solucionar la fuga y evitar la contaminación ambiental o el riesgo de incendio (el aceite del transformador es inflamable).
3. El gas de muestreo es un gas peligroso y debe almacenarse adecuadamente (lejos de fuentes de fuego y altas temperaturas), evitar fugas al utilizarlo y llevar guantes y gafas de protección al utilizarlo.
4. En caso de avería del aparato (p. ej., daños en la columna, fallo del sensor), debe desactivarse a tiempo para evitar la emisión de datos incorrectos que den lugar a juicios erróneos, y volver a ponerse en funcionamiento tras su mantenimiento y calibración.