Système de surveillance en ligne par chromatographie de l'huile de transformateur : analyse des gaz dissous dans l'huile DGA

Qu'est-ce que c'est ?Système de surveillance en ligne par chromatographie de l'huile de transformateur?

Le système de surveillance en ligne par chromatographie de l'huile de transformateur est un type d'équipement de surveillance intelligent spécialement utilisé pour l'analyse des gaz dissous dans l'huile de transformateur immergée dans l'huile. Ce type de système adopte une technologie avancée d'analyse par chromatographie en phase gazeuse, capable de détecter en temps réel les gaz caractéristiques des défauts dans l'huile isolante des transformateurs et de découvrir à temps les défauts potentiels à l'intérieur de l'équipement.

Pourquoi est-il nécessaire de surveiller les gaz dissous dans l'huile ? Pendant leur fonctionnement, les transformateurs produisent des gaz caractéristiques dans leurs matériaux isolants internes en raison de défaillances telles que la surchauffe et les décharges électriques. Ces gaz sont dissous dans l'huile isolante et l'analyse des changements dans la composition et la concentration des gaz permet de déterminer avec précision l'état de santé du transformateur. Les tests hors ligne traditionnels nécessitent des coupures de courant pour prélever des échantillons et les envoyer à l'inspection, ce qui prend du temps et risque de ne pas tenir compte de la période critique de développement des défauts.

Le système de surveillance en ligne DGA permet de passer d'une maintenance passive à une prévention active. Le système est capable d'assurer une surveillance en ligne régulière et à long terme, de maîtriser en temps réel l'état de fonctionnement interne du transformateur et la tendance de développement des défauts, ce qui améliore considérablement la sécurité opérationnelle de l'équipement électrique.

Quels sont les composants du gaz qui peuvent être détectés ?

Quels sont les sept gaz caractéristiques clés ?

Le dispositif de surveillance en ligne par chromatographie en phase gazeuse peut mesurer avec précision sept gaz caractéristiques qui reflètent des informations sur les défauts des transformateurs : hydrogène (H₂), monoxyde de carbone (CO), dioxyde de carbone (CO₂), méthane (CH₄), éthane (C₂H₆), éthylène (C₂H₄), acétylène (C₂H₂). Chaque gaz correspond à un type de défaut spécifique.

Les gaz d'hydrogène proviennent principalement de décharges partielles et de décharges de faible énergie. Les quatre hydrocarbures gazeux que sont le méthane, l'éthane, l'éthylène et l'acétylène reflètent le degré de décomposition thermique du matériau isolant, la présence d'acétylène signalant généralement l'apparition d'un défaut à haute température ou d'une décharge d'arc. Le monoxyde et le dioxyde de carbone, quant à eux, proviennent principalement du vieillissement et de la décomposition des matériaux isolants solides.

Pourquoi est-il nécessaire de contrôler la teneur en eau microbienne ?

En plus des sept gaz caractéristiques, le système peut également ajouter la surveillance de l'eau en fonction des besoins du client. L'humidité est un facteur important qui affecte les performances d'isolation des transformateurs. Une teneur en eau excessive dans l'huile réduit la résistance de l'isolation, accélère le vieillissement du matériau isolant et peut même provoquer des accidents.

La surveillance simultanée des gaz dissous et de la teneur en micro-eau permet une évaluation plus complète de l'état de l'isolation du transformateur. Cette surveillance complète fournit des données fiables pour soutenir le développement de stratégies de maintenance scientifiques.

Comment fonctionne le système ?

Quel est le principe de la technologie de séparation du pétrole et du gaz ?

Le dispositif de surveillance en ligne par chromatographie sur huile adopte un dégazage dynamique sous vide pour réaliser la séparation de l'huile et du gaz. Le système fait d'abord circuler complètement l'huile du transformateur pour s'assurer que l'huile échantillonnée est représentative. Ensuite, une petite quantité d'échantillons d'huile est introduite dans le dispositif de séparation de l'huile et du gaz et, sous l'effet du vide, est dissoute dans la séparation de l'huile et du gaz.

Cette méthode de dégazage est très efficace et reproductible, ce qui garantit la précision de chaque mesure. Comparée à d'autres techniques de dégazage, la méthode du vide dynamique perturbe peu l'échantillon d'huile et n'affecte pas le fonctionnement normal du transformateur.

Quel est le processus d'analyse par chromatographie en phase gazeuse ?

Après la séparation, les gaz caractéristiques pénètrent dans la colonne chromatographique et la séparation des composants s'effectue sous l'impulsion du gaz porteur. Les différentes molécules de gaz ont des temps de séjour différents dans la colonne en raison des différences de propriétés physico-chimiques, ce qui permet d'obtenir une séparation efficace.

Lorsque le gaz traverse le capteur de haute précision, il est converti en un signal électrique, qui est ensuite converti en un signal numérique par A/D. Ces données sont téléchargées en temps réel vers le système dorsal via une communication RS485 pour être analysées, stockées et affichées. L'ensemble du processus d'analyse est entièrement automatisé, sans intervention humaine.

Quelle est la rapidité du cycle de détection ?

La période d'échantillonnage et d'analyse la plus rapide du système peut aller jusqu'à 2 heures, et la période de détection peut être réglée de manière flexible en fonction des exigences opérationnelles. Pour les transformateurs importants ou les équipements à forte charge, des intervalles de détection plus courts peuvent être définis afin d'obtenir une surveillance à haute fréquence. Pour les équipements stables, le cycle de détection peut être prolongé afin d'économiser la consommation de gaz vecteur.

Ce réglage flexible du cycle de détection permet de répondre aux besoins de surveillance en temps réel, tout en tenant compte des coûts d'exploitation. Le système permet une surveillance automatique à intervalles réguliers sans opération manuelle, ce qui permet un fonctionnement sans surveillance.

Quel niveau de précision des mesures peut-on atteindre ?

Quelle est la plage de détection pour chaque gaz ?

Les plages de détection sont de 2 à 2000 μL/L pour l'hydrogène, de 0,5 à 1000 μL/L pour l'acétylène, de 0,5 à 1000 μL/L pour le méthane, l'éthane et l'éthylène, de 25 à 5000 μL/L pour le monoxyde de carbone et de 25 à 15 000 μL/L pour le dioxyde de carbone.Ces plages de détection couvrent toutes les phases de fonctionnement, depuis le fonctionnement normal jusqu'au dysfonctionnement grave.

Avec la fonction optionnelle de surveillance de la micro-eau, la plage de détection de l'humidité est de 1 à 100 μL/L. Ces plages de paramètres sont conformes aux exigences des normes de l'industrie de l'énergie et peuvent répondre aux besoins de surveillance de tous les types de transformateurs.

Quelle est la plage d'erreur de mesure contrôlée ?

Dans la bande de faible concentration, la limite d'erreur de mesure pour chaque gaz est l'erreur absolue ou l'erreur relative de 30%, la plus grande étant retenue. Par exemple, pour l'hydrogène dans la plage de 2-20 μL/L, l'erreur est de ±2 μL/L ou ±30%. Dans la bande de haute concentration, la limite d'erreur est unifiée comme étant l'erreur relative de ±30%.

Les exigences en matière de répétabilité des mesures sont également très strictes : dans les conditions de répétabilité, l'écart-type relatif RSD de 6 résultats d'essai doit être ≤ 5%. Cette précision et cette répétabilité élevées garantissent la fiabilité des données de surveillance et fournissent une base précise pour le diagnostic des défaillances.

Quels sont les composants du système ?

Qu'est-ce qui est inclus dans le dispositif de contrôle frontal ?

Le dispositif de surveillance en ligne du gaz dans l'huile de transformateur est l'élément central du système et est installé à proximité du transformateur. Avec des dimensions de 650 x 500 x 1300 mm et un poids d'environ 110 kg, l'appareil peut être utilisé en extérieur grâce à son boîtier de protection IP55.

Les principaux composants tels que le système de circulation du circuit d'huile, le dispositif de séparation de l'huile et du gaz, l'analyseur de chromatographie en phase gazeuse et le module d'acquisition de données sont intégrés à l'intérieur de l'appareil. Il est relié au transformateur par un tuyau en cuivre violet spécial (Φ6×1), et il suffit de le connecter au tuyau d'entrée et au tuyau de sortie de l'huile, ce qui rend l'installation simple et pratique.

Quelles sont les fonctions du système de surveillance backend ?

Le système de surveillance en arrière-plan et de gestion des données est responsable de la réception, de l'analyse, du stockage et de l'affichage des données. Le système peut produire diverses analyses telles que la valeur de concentration de chaque gaz et son spectre de concentration, le code à trois rapports, le résultat du diagnostic du triangle de David, le graphique de tendance des données historiques, etc.

La durée de stockage des données est ≥ 10 ans, ce qui permet d'effectuer une analyse des tendances à long terme. Le système prend en charge la fonction d'alarme pour chaque concentration de gaz dépassant la limite, lorsqu'un paramètre dépasse le seuil prédéfini, un signal d'alarme est immédiatement émis pour rappeler au personnel d'exploitation et de maintenance d'y prêter attention.

Comment la méthode de communication permet-elle la surveillance à distance ?

Le système prend en charge diverses méthodes de communication telles que RS485, RJ45, etc. Le protocole de communication est compatible avec MODBUS, IEC61850 et d'autres normes. Le protocole de communication est compatible avec MODBUS, IEC61850 et d'autres normes. Cela signifie que le dispositif de surveillance peut être facilement et parfaitement connecté à la plate-forme SCADA ou de surveillance existante du système électrique afin d'assurer une gestion centralisée à distance.

Grâce au mode de communication de mesure et de contrôle à longue distance N:1, plusieurs dispositifs de surveillance peuvent être connectés au même contrôleur intelligent afin d'assurer une gestion centralisée. Les données de surveillance peuvent être partagées avec la plate-forme interne du système électrique, ce qui améliore la valeur d'utilisation des données.

Dans quelles conditions environnementales fonctionne-t-il ?

Quelle est l'étendue de la plage de température ?

Le système est conçu pour détecter des températures d'huile allant de 0°C à 100°C, avec une plage d'adaptation à la température ambiante de -40°C à +65°C. Cette large gamme de températures permet à l'équipement de fonctionner de manière stable aussi bien dans les rigueurs de l'hiver nordique que dans la chaleur de l'été méridional.

Les différences de température journalières maximales de 25°C sont importantes pour les équipements installés à l'extérieur. Le système est équipé de dispositifs internes de compensation et de contrôle de la température pour garantir que la précision de l'analyse chromatographique n'est pas affectée par la température ambiante. En fonction des exigences du projet, un système de climatisation est également disponible en option pour assurer un environnement à température constante pour l'équipement.

Qu'en est-il des autres adaptations environnementales ?

La plage d'adaptation de l'humidité relative est de 5%-95%, sans condensation ni givre à l'intérieur du produit. La pression atmosphérique est comprise entre 80kPa et 110kPa, ce qui permet de s'adapter à différentes altitudes. Lorsqu'il est installé à l'extérieur, l'équipement peut résister à des conditions météorologiques difficiles telles qu'une vitesse de vent maximale de 35 m/s, une intensité d'ensoleillement de 0,1 W/cm² et une épaisseur de couche de glace de 10 mm.

L'indice de protection IP55 signifie que l'appareil est résistant à la poussière et à l'eau et qu'il peut fonctionner de manière fiable dans des environnements extérieurs pendant de longues périodes. Cette conception hautement adaptable à l'environnement est particulièrement adaptée aux scénarios d'application en extérieur tels que les sous-stations.

Quels sont les scénarios d'application possibles ?

Quels transformateurs doivent être installés ?

Le système de surveillance en ligne par chromatographie en phase gazeuse s'applique principalement aux transformateurs principaux des sous-stations et aux transformateurs de distribution importants. L'installation d'un système de surveillance en ligne est particulièrement nécessaire pour les transformateurs ayant une grande capacité, un niveau de tension élevé et une charge d'alimentation importante. En cas de défaillance de ces équipements, le champ d'influence est large et les pertes économiques sont importantes.

Les transformateurs fonctionnant sous des charges élevées ou fréquemment surchargés, avec des températures internes élevées et un vieillissement rapide des matériaux d'isolation, nécessitent une surveillance encore plus continue. Pour les transformateurs plus anciens ayant une longue durée de vie, la surveillance en ligne permet de détecter à temps les défauts potentiels et de prolonger la durée de vie de l'équipement.

Quels sont les sites qui ont le plus besoin de ce type de système de surveillance ?

Les utilisateurs d'énergie qui ont besoin de réaliser une révision basée sur l'état et une surveillance en ligne sont les principales cibles de l'application. Les méthodes traditionnelles de maintenance périodique entraînent souvent un sur-entretien ou un sous-entretien, alors que la maintenance conditionnelle permet d'élaborer des plans de maintenance basés sur l'état réel de l'équipement, garantissant à la fois la sécurité et la réduction des coûts.

Les sites d'alimentation électrique critiques, tels que les hôpitaux, les centres de données et les utilisateurs industriels importants, exigent une fiabilité extrêmement élevée de l'alimentation électrique. L'installation d'un système de surveillance en ligne permet de détecter les problèmes au stade de l'apparition des pannes, ce qui évite les coupures de courant soudaines.

Quel rôle joue-t-il dans le système électrique ?

Le système de surveillance en ligne est un élément important de la construction d'un réseau intelligent. En connectant les données de surveillance au système SCADA, la gestion numérique des équipements de distribution d'énergie est réalisée. Le centre de dispatching peut saisir en temps réel l'état de fonctionnement des transformateurs dans l'ensemble du réseau et effectuer une surveillance unifiée et un dispatching coordonné.

Pour les nouveaux systèmes électriques tels que l'accès à l'électricité distribuée et la construction de micro-réseaux, la technologie de surveillance en ligne permet de détecter en temps réel l'état des équipements, ce qui fournit une base de données pour une exploitation intelligente et un contrôle optimal du réseau électrique.

Comment est-il installé et mis en service ?

Quelle est la procédure d'installation ?

Le système permet l'installation du transformateur sous tension sans coupure de courant. La bride et la connexion d'interface réservée au transformateur n'affectent pas la structure de fonctionnement d'origine. L'ingénierie professionnelle post-mesure prend en charge les vannes d'huile d'entrée et de sortie pour garantir la fiabilité et l'étanchéité de la connexion du circuit d'huile.

L'installation nécessite la pose de câbles blindés à paires torsadées entièrement blindés (4 fils) pour la communication des données, et la pose de câbles d'alimentation pour fournir une alimentation électrique de 220V±15%, 50Hz±1Hz. En fonction des besoins du projet, il peut également s'avérer nécessaire d'installer un écran de contrôle en coulisses, un système de climatisation et d'autres équipements auxiliaires.

Quels accessoires dois-je configurer ?

La configuration standard du système comprend : 1 ensemble de dispositifs de surveillance en ligne du gaz de l'huile du transformateur, 1 ensemble de câbles de communication, 1 ensemble de câbles d'alimentation, 1 ensemble de tuyaux d'huile de configuration spéciale et une bride d'entrée et de sortie de l'huile. Selon les besoins du projet, le système peut être équipé d'un ordinateur de surveillance des coulisses (y compris un logiciel de surveillance du système), d'un écran de surveillance des coulisses, d'un système de climatisation, d'un générateur de gaz vecteur, etc.

Le gaz vecteur est un consommable nécessaire à l'analyse chromatographique. Dans la configuration standard, le gaz vecteur peut être utilisé ≥ 400 fois/par cylindre. Avec le générateur de gaz vecteur en option, il n'est pas nécessaire de changer régulièrement la bouteille de gaz, ce qui réduit considérablement les coûts d'exploitation et la charge de travail de maintenance.

Quelles sont les tâches d'entretien de routine ?

Le système est conçu pour être hautement automatisé avec un minimum d'entretien de routine. Les principaux éléments de maintenance comprennent la vérification régulière de l'apparence et de l'état de fonctionnement de l'équipement, la vérification de la normalité des données et la confirmation de la fluidité de la communication. Si des bouteilles de gaz sont utilisées pour l'alimentation en gaz, il est nécessaire de veiller à l'équilibre du gaz porteur et de remplacer les bouteilles à temps.

Il est recommandé de procéder régulièrement à des autotests et à des étalonnages du système pour garantir la précision des mesures. Pour les équipements fonctionnant depuis longtemps, l'entretien de la colonne et du capteur doit être effectué conformément aux exigences du manuel d'entretien. Des dossiers d'entretien parfaits contribueront à un fonctionnement stable à long terme de l'équipement.

Comment choisir le bon système de surveillance ?

Comment choisir un modèle en fonction de vos besoins ?

La sélection commence par la clarification du type et des spécifications de l'objet de surveillance. Confirmez si le transformateur est à bain d'huile ou non, et comprenez la capacité, le niveau de tension, l'environnement de fonctionnement et d'autres informations de base de l'équipement. Les environnements spéciaux, tels que la haute altitude, la pollution élevée, la forte corrosion et d'autres conditions, doivent être expliqués à l'avance.

Deuxièmement, il est important de définir les besoins en matière de surveillance. Est-il nécessaire de surveiller les sept gaz ? Est-il nécessaire d'ajouter la surveillance de la micro-eau ? Quelle est la durée requise du cycle de détection ? Le système doit-il s'interfacer avec le système de surveillance existant ? Ces exigences auront une incidence sur la configuration et le prix du système.

Configuration standard ou solution personnalisée ?

Pour les applications courantes, la configuration standard est suffisante. Le système standard comprend le dispositif de surveillance de base, les câbles de communication, les câbles d'alimentation et les raccords d'huile, ce qui permet une fonctionnalité de surveillance complète.

S'il existe des exigences particulières, telles que la surveillance centralisée de plusieurs transformateurs, la nécessité d'un grand écran, l'exigence d'un environnement à température constante, le désir de réduire le remplacement du gaz vecteur, etc. Les fabricants proposent généralement des services de personnalisation flexibles pour concevoir la solution optimale en fonction des exigences techniques réelles.

Comment le retour sur investissement est-il évalué ?

Bien que le système de surveillance en ligne nécessite un certain investissement initial, ses avantages économiques sont significatifs en termes de coûts du cycle de vie complet. Le système est capable de détecter les défaillances potentielles en temps utile, ce qui permet d'éviter les dommages aux équipements et les coupures de courant dues à des accidents inattendus. Ces pertes dépassent souvent de loin l'investissement dans le système de surveillance.

En réalisant une maintenance basée sur l'état, il est possible de réduire la maintenance périodique inutile et les tests hors ligne, ce qui diminue les coûts d'exploitation et de maintenance. En même temps, cela augmente la disponibilité des équipements et prolonge leur durée de vie. Pour les utilisateurs importants, les avantages indirects de l'amélioration de la fiabilité de l'alimentation électrique sont encore plus incommensurables.

Où puis-je obtenir un soutien professionnel ?

Si vous avez des questions sur le système de surveillance en ligne par chromatographie de l'huile de transformateur, ou si vous souhaitez en savoir plus sur les informations et les solutions relatives aux produits, n'hésitez pas à nous contacter par le biais du système de consultation en ligne sur ce site. Notre équipe technique possède une grande expérience dans le domaine de la surveillance des équipements électriques et peut vous fournir des conseils de sélection professionnels et des services de conception technique.

En tant que fabricant professionnel de systèmes de surveillance en ligne des transformateurs, Inotera dispose de capacités de R&D indépendantes et d'un système de production parfait. Nous fournissons un service complet, depuis la fourniture du produit, l'installation et la mise en service jusqu'à la maintenance après-vente. N'hésitez pas à appeler 13959168359 pour obtenir le prix des produits et des solutions techniques, ou ajoutez WeChat pour une communication détaillée.

Nous nous engageons à garantir des produits authentiques, tous les produits étant conformes aux normes de l'industrie de l'énergie et aux exigences de certification de la qualité. Pour les projets d'achat en gros, nous fournissons également une assistance technique sur site et des services de formation à l'exploitation afin d'assurer une mise en service en douceur et un fonctionnement stable à long terme du système.

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L'analyse chromatographique de l'huile de transformateur est un travail technique hautement professionnel, les résultats du diagnostic des défauts doivent être combinés avec l'historique du fonctionnement de l'équipement, les dossiers de maintenance et d'autres informations complètes pour juger. Le système de surveillance en ligne fournit des données et des résultats de diagnostic préliminaires à titre de référence uniquement. Les mesures de traitement spécifiques doivent être déterminées par un personnel professionnel et technique en fonction de la situation réelle.

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