トランスフォーマー・オイル・クロマトグラフィー・オンライン・モニタリング・システム：DGAオイル中の溶存ガス分析
发布时间2026年1月21日 16:46:21
それは何ですか？変圧器油クロマトグラフィーオンライン監視システム?
変圧器油クロマトグラフィーオンライン監視システムは、油浸変圧器油の溶存ガス分析に特別に使用される一種のインテリジェントな監視装置です。この種のシステムは先進的なガスクロマトグラフィー分析技術を採用し、変圧器絶縁油の故障特性ガスをリアルタイムで検出し、装置内部の潜在的な故障を時間内に発見することができます。
油中の溶存ガスを監視する必要があるのはなぜですか？変圧器は運転中、過熱や放電などの故障により、内部の絶縁材料に特徴的なガスが発生します。これらのガスは絶縁油に溶解し、ガスの組成と濃度の変化を分析することで、変圧器の健康状態を正確に判断することができます。従来のオフライン検査では、サンプルを採取して検査に送るために停電が必要であり、時間がかかり、故障発生の重要な時期を逃す可能性がある。
DGAオンライン監視システムは、受動的な保守から能動的な予防への転換を実現します。このシステムは、長期的なオンライン定期自動監視が可能で、変圧器内部の運転状態や故障の発生傾向をリアルタイムで把握することができ、電力設備の運転安全性を大幅に向上させます。
検出できるガス成分は？
7つの主要特性ガスとは？
油クロマトグラフィーオンライン監視装置は、変圧器の故障情報を反映する7つの特性ガス：水素（H₂）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO₂）、メタン（CH₄）、エタン（C₂H₆）、エチレン（C₂H₄）、アセチレン（C₂H₂）を正確に測定することができる。各ガスは特定のタイプの故障に対応する。
水素ガスは主に部分放電と低エネルギー放電から発生する。4つの炭化水素ガスであるメタン、エタン、エチレン、アセチレンは、絶縁材料の熱分解の程度を反映し、アセチレンの存在は通常、高温障害またはアーク放電の発生を示す。一方、一酸化炭素と二酸化炭素は、主に固体絶縁材料の経年劣化と分解に由来する。
なぜ微量水分をモニターする必要があるのですか？
7種類の特性ガスに加え、顧客のニーズに応じて微小水分のモニタリングも追加できる。水分は変圧器の絶縁性能に影響を与える重要な要因です。油中の水分が過剰になると絶縁強度が低下し、絶縁材料の老化が促進され、さらには絶縁破壊事故の引き金にもなります。
溶存ガスと微小水分の同時モニタリングにより、変圧器の絶縁状態をより包括的に評価することができます。この包括的なモニタリングは、科学的なメンテナンス戦略の開発をサポートする信頼性の高いデータを提供します。
システムはどのように機能しているのか？
油ガス分離技術の原理とは？
オイルクロマトグラフィーオンライン監視装置は、油とガスの分離を達成するために動的真空脱気を採用しています。システムは最初に十分に変圧器オイルを見本抽出されたオイルが代表であることを保障するために循環させる。それから真空の環境を通したオイルのサンプルをオイルおよびガス分離装置に、オイルのガス分離で分解されます少量取って下さい。
この脱ガス方法は非常に効率的で再現性が高く、各測定の精度を保証します。他の脱ガス技術と比較して、ダイナミック真空法はオイルサンプルへの妨害が少なく、変圧器の正常な動作に影響を与えません。
ガスクロマトグラフィー分析とはどのようなプロセスですか？
分離後、特性ガスはクロマトグラフィーカラムに入り、キャリアガスの推進力で成分が分離される。異なるガス分子は、物理化学的特性の違いによりカラム内での滞留時間が異なるため、効果的な分離が実現する。
ガスが高精度センサーを通過すると電気信号に変換され、A/Dによってデジタル信号に変換される。これらのデータはRS485通信によりリアルタイムでバックエンドシステムにアップロードされ、分析、保存、表示されます。分析プロセス全体は、人間の介入なしに完全に自動化されています。
検出サイクルの速さは？
システムの最速サンプリングと分析期間は最大2時間で、検出期間は運用要件に応じて柔軟に設定できます。重要な変圧器や高負荷運転機器では、検出間隔を短く設定し、高頻度監視を実現します。安定した設備の場合は、検知周期を適切に延長することで、キャリアガスの消費量を節約することができます。
この柔軟な検知サイクル設定により、ランニングコストを考慮しつつ、リアルタイム監視のニーズに応えることができる。手動操作なしで一定時間ごとの自動監視に対応し、まさに無人運転を実現します。
どの程度の測定精度を達成できるか？
各ガスの検出範囲は？
検出範囲は、水素が2～2000μL/L、アセチレンが0.5～1000μL/L、メタン、エタン、エチレンが0.5～1000μL/L、一酸化炭素が25～5000μL/L、二酸化炭素が25～15000μL/Lで、正常運転から重度の故障まで、すべての運転段階をカバーしている。
オプションの微小水モニタリング機能により、水分検出範囲は1～100μL/Lです。これらのパラメータ範囲は電力業界標準の要件に合致しており、あらゆるタイプの変圧器のモニタリングニーズに対応できます。
測定誤差はどの範囲でコントロールされるのか？
低濃度帯では、各ガスの測定誤差限度は、絶対誤差または30%の相対誤差のいずれか大きい方とする。高濃度域では、相対誤差±30%で統一されます。
測定再現性の要件も非常に厳しく、再現性の条件下では、6つのテスト結果の相対標準偏差RSDは≤ 5%でなければなりません。 この高精度と再現性により、モニタリングデータの信頼性が保証され、故障診断の正確な基礎となります。
システムの構成要素は何ですか？
フロントエンド・モニタリング・デバイスには何が含まれますか？
変圧器油中ガスのオンライン監視装置は、システムの中核となるコンポーネントで、変圧器の近くに設置されます。寸法は650 x 500 x 1300 mm、重量は約110 kgで、保護等級IP55のハウジングにより屋外環境での使用に適しています。
オイル回路循環システム、オイル・ガス分離装置、ガスクロマトグラフィー分析装置、データ収集モジュールなどの主要コンポーネントが装置内部に統合されています。それは特別な紫色の銅の管（Φ6×1）を通って変圧器に接続され、オイルの入口の管およびオイルの出口の管に接続される必要があるだけで、取付けを簡単および便利にします。
バックエンド・モニタリング・システムの機能とは？
バックグラウンド監視・データ管理システムは、データの受信、分析、保存、表示を行います。各ガスの濃度値や濃度スペクトル、3比コード、デイビッドの三角形の診断結果、履歴データのトレンドグラフなど、様々な分析結果を出力することができます。
データ保存期間≥10年、長期トレンド分析が可能。システムは各ガス濃度が限界値を超えた場合のアラーム機能をサポートし、パラメータが事前に設定されたしきい値を超えた場合、アラーム信号が即座に発行され、操作とメンテナンス担当者に注意を促します。
遠隔監視を可能にする通信方式は？
通信プロトコルはMODBUS、IEC61850などの規格に対応しています。つまり、監視装置を既存の電力系統のSCADAや監視プラットフォームと簡単かつシームレスに接続し、遠隔集中管理を実現することができます。
N:1長距離測定・制御通信モードを採用し、複数の監視装置を同一のインテリジェントコントローラに接続し、集中管理を実現します。監視データは電力系統の内部プラットフォームと共有でき、データの利用価値が向上する。
どのような環境条件下で機能するのか？
温度範囲はどのくらいですか？
このシステムは、0℃から100℃までの油温を検出するように設計されており、周囲温度の適応範囲は-40℃から+65℃である。この広い温度範囲設計により、厳しい北国の冬でも、暑い南国の夏でも、安定した運転が可能です。
屋外に設置される装置では、1日の最大温度差が25℃まであることが重要です。このシステムには、クロマトグラフィー分析の精度が周囲温度の影響を受けないようにするための内部温度補正および制御装置が装備されています。プロジェクトの要件に応じて、オプションの空調システムを利用することで、装置に一定の温度環境を提供することができます。
その他の環境適応についてはどうだろう？
相対湿度適応範囲は5%-95%、製品内部に結露や氷がない。気圧の範囲は80kPa-110kPaで、異なる高度に適しています。屋外に設置した場合、最大風速35m/s、日射強度0.1W/cm²、氷の厚さ10mmといった厳しい気象条件にも耐えられます。
保護等級IP55は、防塵・防水スプレー耐性があり、屋外環境でも長期間確実に動作することを意味します。この環境適応性の高い設計は、特に変電所などの屋外アプリケーションシナリオに適しています。
どのようなアプリケーション・シナリオに適用できますか？
どの変圧器を設置する必要がありますか？
オイルクロマトグラフィーオンライン監視システムは、主に変電所の主変圧器や重要な配電変圧器に適用されます。容量が大きく、電圧レベルが高く、電力供給負荷が重要な変圧器には、オンライン監視システムの設置が特に必要です。これらの設備が故障した場合、影響範囲が大きく、経済的損失が大きい。
高負荷または頻繁な過負荷で運転され、内部温度が高く、絶縁材料の老化が早い変圧器では、さらに継続的な監視が必要です。運転寿命の長い古い変圧器では、オンライン監視によって潜在的な故障をいち早く検出し、機器の耐用年数を延ばすことができます。
この種の監視システムを最も必要としているのはどのような現場なのか？
コンディション・ベースのオーバーホールとオンライン・モニタリングを実現する必要がある電力ユーザーは、主なアプリケーション・ターゲットである。従来の定期的なメンテナンス手法では、過剰なメンテナンスまたは過小なメンテナンスになることが多いのに対して、状態ベースのメンテナンスでは、機器の実際の状態に基づいてメンテナンス計画を策定することができるため、安全性とコスト削減の両方を確保することができます。
病院、データセンター、重要な産業用ユーザーなど、電力供給の重要な場所では、極めて高い電力供給の信頼性が求められます。オンライン・モニタリング・システムを導入することで、障害の萌芽段階で問題を検出し、突然の停電を回避することができます。
電力システムにおいてどのような役割を果たしているのか？
オンライン監視システムは、スマートグリッド構築の重要な一部である。監視データをSCADAシステムに接続することで、配電設備のデジタル管理を実現する。配電センターはネットワーク全体の変圧器の稼働状況をリアルタイムで把握し、統合監視と協調配電を行うことができる。
分散型電源アクセスやマイクログリッド構築のような新しい電力システムでは、オンライン・モニタリング技術が機器の状態をリアルタイムで検知する能力を提供し、電力網のインテリジェントな運用と最適制御のためのデータ基盤を提供する。
どのように設置され、試運転されるのですか？
インストール手順について教えてください。
システムは停電のない電源操作の下で変圧器のインストールをサポートします。フランジおよび変圧器の予約インターフェイス関係によって、元の操作の構造に影響を与えません。専門の後測定工学の支持の入口および出口のオイル弁はオイル回路の関係の信頼性そしてシーリングを保障します。
また、AC220V±15%、50Hz±1Hzの電源を供給するための電源ケーブルも敷設する必要がある。プロジェクトのニーズに応じて、舞台裏の監視スクリーン、空調設備、その他の補助設備も設置する必要がある。
どのようなアクセサリーが必要ですか？
標準的なシステム構成は下記のものを含んでいる: 変圧器のオイル ガスのオンライン監視装置の 1 セット、通信ケーブルの 1 セット、電力ケーブルの 1 セット、オイルのフランジの特別な構成のオイル パイプそして出入りの 1 セット。プロジェクトのニーズに応じて、バックステージの監視コンピュータ（システム監視ソフトウェアパッケージを含む）、バックステージの監視画面、エアコン、キャリアガス発生器などを装備することができます。
キャリアガスはクロマトグラフ分析に必要な消耗品です。標準構成では、キャリアガスは1ボンベあたり400回以上使用できます。オプションのキャリアガスジェネレーターを使用すれば、定期的なガスボンベの交換が不要となり、ランニングコストとメンテナンスの負担が大幅に軽減されます。
定期的なメンテナンスは？
システムは高度に自動化されており、日常的なメンテナンスは最小限で済むように設計されている。主なメンテナンス項目は、機器の外観や動作状況の定期的なチェック、データが正常かどうかの確認、通信がスムーズかどうかの確認など。ガスの供給にガスボンベを使用している場合は、キャリアガスのバランスに注意し、適時ボンベを交換する必要がある。
測定精度を確保するため、定期的なシステムのセルフテストとキャリブレーションを推奨する。長期間稼動する装置については、カラムとセンサーのメンテナンスをメンテナンスマニュアルの要求事項に従って実施する。完璧なメンテナンス記録は、装置の長期安定運転に役立ちます。
適切なモニタリングシステムを選ぶには？
ニーズに応じたモデルの選び方とは？
選定は監視対象の種類と仕様を明確にすることから始まる。変圧器が油浸式かどうかを確認し、機器の容量、電圧レベル、使用環境などの基本情報を把握する。高地、高汚染、強腐食などの特殊環境については、事前に説明が必要である。
第二に、モニタリングの必要性を明確にすることが重要である。7つのガスすべてをモニターする必要があるのか？微小水モニタリングの追加は必要か？必要な検出サイクルの長さは？既存のモニタリング・システムとのインターフェースは必要か？これらの要件は、システムの構成と価格に影響する。
標準的な構成か、カスタマイズされたソリューションか？
日常的な用途では、標準構成で十分です。標準システムには、基本的なモニタリング装置、通信ケーブル、電源ケーブル、オイル接続が含まれており、完全なモニタリング機能を実現します。
複数の変圧器を集中監視したい、大画面ディスプレイが必要、恒温環境が必要、キャリアガスの交換を減らしたいなど、特殊な要件がある場合は、適切なコンポーネントを選択できます。メーカーは通常、実際のエンジニアリング要件に応じて最適なソリューションを設計する柔軟なカスタマイズサービスを提供しています。
投資対効果はどのように評価されるのか？
オンライン・モニタリング・システムにはある程度の初期投資が必要だが、ライフサイクル・コスト全体から見れば、その経済的メリットは大きい。システムは潜在的な故障をタイムリーに検出できるため、予期せぬ事故による機器の損傷や停電による損失を回避できる。これらの損失は、監視システムへの投資をはるかに上回ることが多い。
コンディション・ベース・メンテナンスを実現することで、不必要な定期メンテナンスやオフラインテストを減らし、O&Mコストを削減することができる。同時に、機器の可用性を高め、耐用年数を延ばすことができる。重要なユーザーにとっては、電源の信頼性向上による間接的なメリットはさらに計り知れない。
プロのサポートはどこで受けられますか？
変圧器油クロマトグラフィーオンラインモニタリングシステムに関するご質問、製品情報やソリューションに関するお問い合わせは、本サイトのオンラインコンサルティングシステムからご連絡ください。当社の技術チームは、電力設備の監視における豊富な経験を持っており、専門的な選択アドバイスとエンジニアリング設計サービスを提供することができます。
オンライン変圧器監視システムの専門メーカーとして、猪寺は独立した研究開発能力と完璧な生産システムを持っています。製品の供給、設置、試運転からアフターメンテナンスまでワンストップサービスを提供しております。製品の価格と技術的なソリューションについては、13959168359にお電話いただくか、WeChatを追加して詳細なコミュニケーションを歓迎します。
弊社は純正品保証を提供することを約束し、すべての製品は電力業界の標準と品質認証の要件に沿っています。また、一括購入プロジェクトの場合、現地での技術サポートや操作トレーニングサービスを提供し、システムのスムーズな試運転と長期的な安定稼働を保証します。
責任を否定または制限する声明
本書に記載されている技術パラメーターおよびアプリケーション情報は、あくまでも参考情報であり、製品の確約や技術保証を意味するものではありません。実際の製品仕様、機器の銘板ラベルへの性能指標、およびランダムな技術文書が優先されるものとします。異なるモデル、製品のバッチは、パラメータの違いがある可能性があり、注文契約の特定の構成が優先されるものとします。
プロセスの選択と使用におけるユーザーは、実際のアプリケーション環境、技術的要件や業界規範に基づいて、専門家や技術者に相談したり、製品の適用性を確認するためにメーカーに連絡する必要があります。製品の不適切な選択、インストール、および非標準の使用については、メンテナンスがタイムリーに機器の故障やその他の損失の他の理由ではありませんが、このサイトは責任を負いません。
本製品の設置、試運転、メンテナンスは、電気安全規制および機器の取扱説明書を厳守し、適切な資格を有する専門家が行ってください。本書に記載されている使用例、技術データ、試験指標はあくまで一例であり、すべての使用場面における実際の結果を示すものではありません。
変圧器油クロマトグラフィー分析は高度な専門技術作業であり、故障診断結果は設備の運転履歴、メンテナンス記録などの総合的な情報と組み合わせて判断する必要がある。オンライン監視システムはデータを提供し、予備診断結果は参考のためだけであり、具体的な治療措置は、実際の状況に応じて、専門的かつ技術的な担当者によって決定されるべきである。
この記事の内容は、製品技術のアップグレード、業界標準の更新やアプリケーションの経験、このサイトへの権利の最終的な解釈に応じて調整されます。最新の製品情報、技術資料、アプリケーション事例については、猪寺（福州）販売有限公司までお問い合わせください。
