Sistema di monitoraggio online della cromatografia dell'olio del trasformatore: tecnologia di analisi dei gas disciolti dell'olio DGA analisi completa

Che cos'è?Sistema di monitoraggio online con cromatografia dell'olio del trasformatore？

Il sistema di monitoraggio online della cromatografia dell'olio del trasformatore è un tipo di apparecchiatura di monitoraggio intelligente utilizzata appositamente per l'analisi dei gas disciolti nell'olio del trasformatore immerso nell'olio. Questo tipo di sistema adotta una tecnologia di analisi gascromatografica avanzata, in grado di rilevare in tempo reale i gas caratteristici dei guasti nell'olio isolante del trasformatore e di scoprire in tempo i potenziali guasti all'interno dell'apparecchiatura.

Perché è necessario monitorare i gas disciolti nell'olio? Durante il funzionamento, i trasformatori producono gas caratteristici nei loro materiali isolanti interni a causa di guasti come il surriscaldamento e le scariche elettriche. Questi gas vengono disciolti nell'olio isolante e, analizzando i cambiamenti nella composizione e nella concentrazione dei gas, è possibile determinare con precisione lo stato di salute del trasformatore. I test tradizionali offline richiedono interruzioni di corrente per prelevare i campioni e inviarli per l'ispezione, il che richiede molto tempo e può far perdere il periodo critico dello sviluppo del guasto.

Il sistema di monitoraggio online DGA realizza la trasformazione da manutenzione passiva a prevenzione attiva. Il sistema è in grado di effettuare un monitoraggio automatico regolare e a lungo termine, di controllare in tempo reale lo stato operativo interno del trasformatore e la tendenza allo sviluppo dei guasti, migliorando in modo significativo la sicurezza operativa delle apparecchiature elettriche.

Quali componenti del gas possono essere rilevati?

Quali sono i sette gas caratteristici?

Il dispositivo di monitoraggio online della cromatografia dell'olio è in grado di misurare con precisione sette gas caratteristici che riflettono informazioni sui guasti del trasformatore: idrogeno (H₂), monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO₂), metano (CH₄), etano (C₂H₆), etilene (C₂H₄), acetilene (C₂H₂). Ogni gas corrisponde a un tipo specifico di guasto.

L'idrogeno gassoso deriva principalmente da scariche parziali e scariche a bassa energia. I quattro gas idrocarburi metano, etano, etilene e acetilene riflettono il grado di decomposizione termica del materiale isolante; la presenza di acetilene segnala solitamente il verificarsi di un guasto ad alta temperatura o di una scarica ad arco. Il monossido di carbonio e l'anidride carbonica, invece, provengono principalmente dall'invecchiamento e dalla decomposizione dei materiali isolanti solidi.

Perché è necessario monitorare il contenuto di microacqua?

Oltre ai sette gas caratteristici, il sistema può anche aggiungere il monitoraggio della micro-acqua in base alle esigenze del cliente. L'umidità è un fattore importante che influisce sulle prestazioni di isolamento dei trasformatori. Un contenuto eccessivo di acqua nell'olio riduce la resistenza dell'isolamento, accelera l'invecchiamento del materiale isolante e provoca persino incidenti di guasto.

Il monitoraggio simultaneo del gas disciolto e del contenuto di micro-acqua consente una valutazione più completa delle condizioni di isolamento del trasformatore. Questo monitoraggio completo fornisce dati affidabili a supporto dello sviluppo di strategie scientifiche di manutenzione.

Come funziona il sistema?

Qual è il principio della tecnologia di separazione del petrolio e del gas?

Il dispositivo di monitoraggio online della cromatografia dell'olio adotta il degasaggio dinamico sotto vuoto per ottenere la separazione di olio e gas. Il sistema fa prima circolare completamente l'olio del trasformatore per garantire che l'olio campionato sia rappresentativo. Quindi, una piccola quantità di campioni di olio viene introdotta nel dispositivo di separazione dell'olio e del gas e, grazie all'ambiente sottovuoto, viene dissolta nella separazione dell'olio e del gas.

Questo metodo di degassificazione è altamente efficiente e riproducibile, garantendo l'accuratezza di ogni misura. Rispetto ad altre tecniche di degassificazione, il metodo del vuoto dinamico disturba poco il campione d'olio e non influisce sul normale funzionamento del trasformatore.

Qual è il processo di analisi gascromatografica?

Dopo la separazione, i gas caratteristici entrano nella colonna cromatografica e la separazione dei componenti avviene sotto l'impulso del gas vettore. Le diverse molecole di gas hanno tempi di permanenza diversi nella colonna a causa delle differenze nelle proprietà fisico-chimiche, ottenendo così una separazione efficace.

Quando il gas passa attraverso il sensore ad alta precisione, viene convertito in un segnale elettrico, che viene poi convertito in un segnale digitale tramite A/D. Questi dati vengono caricati in tempo reale sul sistema backend tramite comunicazione RS485 per essere analizzati, memorizzati e visualizzati. L'intero processo di analisi è completamente automatizzato senza intervento umano.

Quanto è veloce il ciclo di rilevamento?

Il periodo di campionamento e analisi più rapido del sistema può arrivare a 2 ore e il periodo di rilevamento può essere impostato in modo flessibile in base ai requisiti operativi. Per i trasformatori più importanti o per le apparecchiature ad alto carico, è possibile impostare intervalli di rilevamento più brevi per ottenere un monitoraggio ad alta frequenza. Per le apparecchiature stabili, il ciclo di rilevamento può essere esteso per risparmiare il consumo di gas vettore.

Questa impostazione flessibile del ciclo di rilevamento può soddisfare le esigenze di monitoraggio in tempo reale, tenendo conto dei costi operativi. Il sistema supporta il monitoraggio automatico a intervalli regolari senza operazioni manuali, realizzando così un vero e proprio funzionamento non presidiato.

Quale livello di accuratezza di misura si può raggiungere?

Qual è l'intervallo di rilevamento per ciascun gas?

Gli intervalli di rilevamento sono 2-2000 μL/L per l'idrogeno, 0,5-1000 μL/L per l'acetilene, 0,5-1000 μL/L per il metano, l'etano e l'etilene, 25-5000 μL/L per il monossido di carbonio e 25-15.000 μL/L per l'anidride carbonica. Questi intervalli di rilevamento coprono tutte le fasi di funzionamento, da quello normale a quello di grave malfunzionamento.

Con la funzione opzionale di monitoraggio della micro-acqua, l'intervallo di rilevamento dell'umidità è di 1-100 μL/L. Questi intervalli di parametri sono in linea con i requisiti degli standard del settore energetico e possono soddisfare le esigenze di monitoraggio di tutti i tipi di trasformatori.

Quale intervallo di errore di misura viene controllato?

Nella fascia di bassa concentrazione, il limite di errore di misura per ciascun gas è l'errore assoluto o l'errore relativo di 30%, a seconda di quale sia maggiore. Ad esempio, per l'idrogeno nell'intervallo 2-20 μL/L, l'errore è di ±2 μL/L o ±30%. Nella fascia ad alta concentrazione, il limite di errore è unificato come errore relativo di ±30%.

Anche i requisiti di ripetibilità delle misure sono molto severi: nelle condizioni di ripetibilità, la deviazione standard relativa RSD di 6 risultati di test deve essere ≤ 5%. Questa elevata precisione e ripetibilità garantisce l'affidabilità dei dati di monitoraggio e fornisce una base accurata per la diagnosi dei guasti.

Quali sono i componenti del sistema?

Cosa comprende il dispositivo di monitoraggio front-end?

Il dispositivo di monitoraggio online del gas nell'olio del trasformatore è il componente centrale del sistema e viene installato vicino al trasformatore. Con dimensioni di 650 x 500 x 1300 mm e un peso di circa 110 kg, il dispositivo è adatto all'uso in ambienti esterni grazie al suo alloggiamento con protezione IP55.

I componenti chiave, come il sistema di circolazione del circuito dell'olio, il dispositivo di separazione di olio e gas, l'analizzatore gascromatografico e il modulo di acquisizione dati, sono integrati all'interno del dispositivo. È collegato al trasformatore attraverso uno speciale tubo di rame viola (Φ6×1) e deve essere collegato solo al tubo di ingresso e di uscita dell'olio, rendendo l'installazione semplice e conveniente.

Quali sono le funzioni del sistema di monitoraggio del backend?

Il sistema di monitoraggio dello sfondo e di gestione dei dati è responsabile della ricezione, dell'analisi, dell'archiviazione e della visualizzazione dei dati. Il sistema è in grado di produrre diverse analisi, come il valore di concentrazione di ciascun gas e il relativo spettro di concentrazione, il codice a tre rapporti, il risultato diagnostico del triangolo di David, il grafico di tendenza dei dati storici e così via.

Tempo di memorizzazione dei dati ≥ 10 anni, è possibile effettuare analisi delle tendenze a lungo termine. Il sistema supporta la funzione di allarme per ogni concentrazione di gas che supera il limite; quando un parametro supera la soglia preimpostata, viene emesso immediatamente un segnale di allarme per ricordare al personale addetto al funzionamento e alla manutenzione di prestare attenzione.

In che modo il metodo di comunicazione consente il monitoraggio remoto?

Il sistema supporta diversi metodi di comunicazione come RS485, RJ45, ecc. Il protocollo di comunicazione è compatibile con MODBUS, IEC61850 e altri standard. Ciò significa che il dispositivo di monitoraggio può essere collegato facilmente e senza problemi alla piattaforma SCADA o di monitoraggio esistente del sistema elettrico per ottenere una gestione centralizzata a distanza.

Adottando la modalità di comunicazione di misura e controllo a lunga distanza N:1, è possibile collegare più dispositivi di monitoraggio allo stesso controllore intelligente per ottenere una gestione centralizzata. I dati di monitoraggio possono essere condivisi con la piattaforma interna del sistema elettrico, migliorando così il valore di utilizzo dei dati.

In quali condizioni ambientali funziona?

Quanto è ampio l'intervallo di temperatura?

Il sistema è stato progettato per rilevare temperature dell'olio comprese tra 0°C e 100°C, con un intervallo di adattamento alla temperatura ambiente compreso tra -40°C e +65°C. Questo ampio intervallo di temperatura consente all'apparecchiatura di funzionare in modo stabile sia nel rigido inverno del nord che nella calda estate del sud.

Le differenze di temperatura massima giornaliera fino a 25°C sono importanti per le apparecchiature installate all'aperto. Il sistema è dotato di dispositivi interni di compensazione e controllo della temperatura per garantire che l'accuratezza dell'analisi cromatografica non sia influenzata dalla temperatura ambientale. A seconda dei requisiti del progetto, è disponibile anche un sistema di condizionamento opzionale per garantire un ambiente a temperatura costante per le apparecchiature.

Che dire di altri adattamenti ambientali?

L'intervallo di adattamento dell'umidità relativa è 5%-95%, senza condensa e senza formazione di ghiaccio all'interno del prodotto. L'intervallo di pressione atmosferica è 80kPa-110kPa, adatto a diverse altitudini. Se installata all'esterno, l'apparecchiatura è in grado di resistere a condizioni meteorologiche difficili, come una velocità massima del vento di 35 m/s, un'intensità del sole di 0,1 W/cm² e uno spessore della copertura di ghiaccio di 10 mm.

Il grado di protezione IP55 significa che il dispositivo è resistente alla polvere e agli spruzzi d'acqua e può funzionare in modo affidabile in ambienti esterni per lunghi periodi di tempo. Questo design altamente adattabile all'ambiente è particolarmente adatto a scenari applicativi esterni come le sottostazioni.

Quali sono gli scenari applicativi applicabili?

Quali trasformatori devono essere installati?

Il sistema di monitoraggio online con cromatografia dell'olio si applica principalmente ai trasformatori principali delle sottostazioni e a importanti trasformatori di distribuzione. Per i trasformatori con grande capacità, alto livello di tensione e importante carico di alimentazione, l'installazione di un sistema di monitoraggio online è particolarmente necessaria. In caso di guasto di queste apparecchiature, l'ambito di influenza è ampio e la perdita economica è pesante.

I trasformatori che operano con carichi elevati o sovraccarichi frequenti, con temperature interne elevate e un rapido invecchiamento dei materiali isolanti, richiedono un monitoraggio ancora più continuo. Per i trasformatori più vecchi con una lunga vita operativa, il monitoraggio online può rilevare in tempo i potenziali guasti e prolungare la vita utile dell'apparecchiatura.

Quali siti hanno più bisogno di questo tipo di sistema di monitoraggio?

I principali destinatari dell'applicazione sono gli utilizzatori di energia elettrica che devono realizzare revisioni basate sulle condizioni e il monitoraggio online. I metodi tradizionali di manutenzione periodica spesso comportano una manutenzione eccessiva o insufficiente, mentre la manutenzione basata sulle condizioni consente di sviluppare piani di manutenzione basati sulle condizioni effettive dell'apparecchiatura, garantendo sia la sicurezza che la riduzione dei costi.

I luoghi critici di alimentazione, come ospedali, centri dati e importanti utenze industriali, richiedono un'affidabilità di alimentazione estremamente elevata. Con l'installazione di un sistema di monitoraggio online, è possibile rilevare i problemi allo stadio iniziale dei guasti, evitando improvvise interruzioni di corrente.

Che ruolo svolge nel sistema elettrico?

Il sistema di monitoraggio online è una parte importante della costruzione delle smart grid. Collegando i dati di monitoraggio al sistema SCADA, si realizza la gestione digitale delle apparecchiature di distribuzione dell'energia. Il centro di dispacciamento può rilevare in tempo reale lo stato di funzionamento dei trasformatori dell'intera rete ed effettuare un monitoraggio unificato e un dispacciamento coordinato.

Per i nuovi sistemi di alimentazione, come l'accesso distribuito all'energia e la costruzione di microgrid, la tecnologia di monitoraggio online offre una capacità di rilevamento in tempo reale dello stato delle apparecchiature, che fornisce una base di dati per il funzionamento intelligente e il controllo ottimale della rete elettrica.

Come viene installato e messo in funzione?

Qual è il processo di installazione?

Il sistema supporta l'installazione del trasformatore in condizioni di funzionamento alimentato senza interruzione di corrente. Attraverso la flangia e il trasformatore la connessione di interfaccia riservata, non influisce sulla struttura di funzionamento originale. L'ingegneria professionale post-misura supporta le valvole di ingresso e di uscita dell'olio per garantire l'affidabilità e la tenuta della connessione del circuito dell'olio.

L'installazione richiede la posa di cavi blindati ignifughi a doppino intrecciato completamente schermati (4 conduttori) per la comunicazione dei dati e la posa di cavi di alimentazione per fornire potenza di lavoro AC220V±15%, 50Hz±1Hz. In base alle esigenze del progetto, potrebbe essere necessario installare anche uno schermo di monitoraggio del backstage, aria condizionata e altre apparecchiature ausiliarie.

Quali accessori è necessario configurare?

La configurazione standard del sistema comprende: 1 set di dispositivi di monitoraggio online del gasolio del trasformatore, 1 set di cavi di comunicazione, 1 set di cavi di alimentazione, 1 set di tubi dell'olio con configurazione speciale e flangia di ingresso e uscita dell'olio. In base alle esigenze del progetto, il sistema può essere dotato di computer di monitoraggio del backstage (compreso il pacchetto software di monitoraggio del sistema), schermo di monitoraggio del backstage, aria condizionata, generatore di gas vettore e così via.

Il gas di trasporto è un materiale di consumo necessario per l'analisi cromatografica. Nella configurazione standard, il gas vettore può essere utilizzato ≥ 400 volte per bombola. Con il generatore di gas di trasporto opzionale, non è necessario sostituire regolarmente la bombola di gas, riducendo così notevolmente i costi di esercizio e il carico di lavoro di manutenzione.

Quali sono le attività di manutenzione ordinaria?

Il sistema è progettato per essere altamente automatizzato e per richiedere una manutenzione ordinaria minima. Le principali operazioni di manutenzione comprendono il controllo regolare dell'aspetto e dello stato di funzionamento dell'apparecchiatura, la verifica della normalità dei dati e la conferma della regolarità della comunicazione. Se si utilizzano bombole di gas per l'alimentazione, è necessario prestare attenzione al bilanciamento del gas vettore e sostituire le bombole in tempo.

Per garantire l'accuratezza della misura, si raccomanda di eseguire regolarmente autotest e calibrazioni del sistema. Per le apparecchiature in funzione da molto tempo, la manutenzione della colonna e del sensore deve essere eseguita secondo i requisiti del manuale di manutenzione. Una perfetta registrazione della manutenzione contribuirà al funzionamento stabile a lungo termine dell'apparecchiatura.

Come scegliere il sistema di monitoraggio giusto?

Come si sceglie un modello in base alle proprie esigenze?

La selezione inizia chiarendo il tipo e le specifiche dell'oggetto di monitoraggio. Confermare se il trasformatore è a bagno d'olio o meno e comprendere la capacità, il livello di tensione, l'ambiente operativo e altre informazioni di base dell'apparecchiatura. Per gli ambienti speciali, come l'alta quota, l'elevato inquinamento, la forte corrosione e altre condizioni, è necessario spiegare in anticipo.

In secondo luogo, è importante definire le esigenze di monitoraggio. È necessario monitorare tutti e sette i gas? È necessario aggiungere il monitoraggio delle micro-acque? Qual è la durata richiesta del ciclo di rilevamento? Deve interfacciarsi con il sistema di monitoraggio esistente? Questi requisiti influiscono sulla configurazione e sul prezzo del sistema.

Configurazione standard o soluzione personalizzata?

Per gli scenari applicativi di routine, la configurazione standard è sufficiente. Il sistema standard contiene il dispositivo di monitoraggio di base, i cavi di comunicazione, i cavi di alimentazione e le connessioni dell'olio, consentendo una funzionalità di monitoraggio completa.

In presenza di requisiti speciali, come il monitoraggio centralizzato di più trasformatori, la necessità di un display di grandi dimensioni, l'esigenza di un ambiente a temperatura costante, il desiderio di ridurre la sostituzione del gas di trasporto e così via, è possibile selezionare i componenti appropriati. I produttori di solito offrono servizi di personalizzazione flessibili per progettare la soluzione ottimale in base ai requisiti tecnici effettivi.

Come si valuta il ritorno sull'investimento?

Sebbene il sistema di monitoraggio online richieda un certo investimento iniziale, i suoi vantaggi economici sono significativi in termini di costi dell'intero ciclo di vita. Il sistema è in grado di rilevare tempestivamente potenziali guasti, evitando danni alle apparecchiature e perdite di energia dovute a incidenti imprevisti. Queste perdite spesso superano di gran lunga l'investimento nel sistema di monitoraggio.

Realizzando la manutenzione basata sulle condizioni, è possibile ridurre la manutenzione periodica non necessaria e i test offline, riducendo i costi di O&M. Allo stesso tempo, aumenta la disponibilità delle apparecchiature e ne prolunga la vita utile. Per gli utenti più importanti, i vantaggi indiretti di una maggiore affidabilità dell'alimentazione sono ancora più incommensurabili.

Dove posso trovare un supporto professionale?

Se avete domande sul sistema di monitoraggio online della cromatografia dell'olio del trasformatore o volete saperne di più sulle informazioni e le soluzioni del prodotto, contattateci attraverso il sistema di consulenza online su questo sito. Il nostro team tecnico ha una vasta esperienza nel monitoraggio delle apparecchiature elettriche e può fornirvi una consulenza professionale sulla selezione e servizi di progettazione.

In qualità di produttore professionale di sistemi di monitoraggio online dei trasformatori, Inotera dispone di una capacità di ricerca e sviluppo indipendente e di un sistema di produzione perfetto. Forniamo un servizio one-stop dalla fornitura del prodotto, all'installazione e alla messa in funzione, fino alla manutenzione post-vendita. Chiamate pure 13959168359 per conoscere il prezzo dei prodotti e le soluzioni tecniche, oppure aggiungete WeChat per una comunicazione dettagliata.

Ci impegniamo a fornire prodotti genuini garantiti, tutti i prodotti sono in linea con gli standard del settore energetico e con i requisiti di certificazione della qualità. Per i progetti di acquisto di grandi quantità, forniamo anche servizi di assistenza tecnica e di formazione operativa in loco per garantire una messa in funzione senza problemi e un funzionamento stabile a lungo termine del sistema.

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I parametri tecnici e le informazioni applicative qui descritte sono solo di riferimento e non costituiscono alcun impegno o garanzia tecnica sul prodotto. Le specifiche effettive del prodotto, gli indicatori di prestazione riportati sull'etichetta della targhetta dell'apparecchiatura e i documenti tecnici casuali prevalgono. Diversi modelli e lotti di prodotti possono presentare differenze di parametri; prevarrà la configurazione specifica del contratto d'ordine.

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L'analisi cromatografica dell'olio del trasformatore è un lavoro tecnico altamente professionale; i risultati della diagnosi dei guasti devono essere combinati con la storia del funzionamento dell'apparecchiatura, i registri di manutenzione e altre informazioni complete per giudicare. Il sistema di monitoraggio online fornisce dati e risultati diagnostici preliminari solo come riferimento; le misure di trattamento specifiche devono essere determinate da personale tecnico e professionale in base alla situazione reale.

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