Система онлайн-мониторинга хроматографии трансформаторного масла: анализ растворенных газов в масле DGA

Что это такое?Система онлайн-мониторинга хроматографии трансформаторного масла?

Система хроматографического онлайн-мониторинга трансформаторного масла - это вид интеллектуального оборудования для мониторинга, специально используемого для анализа растворенных газов в погруженном в масло трансформаторном масле. Эта система использует передовую технологию газохроматографического анализа, которая способна обнаружить характерные газы в изоляционном масле трансформатора в режиме реального времени и своевременно выявить потенциальные неисправности внутри оборудования.

Почему необходимо контролировать растворенные газы в масле? В процессе работы трансформаторы выделяют характерные газы в своих внутренних изоляционных материалах из-за таких неисправностей, как перегрев и электрические разряды. Эти газы растворяются в изоляционном масле, и, анализируя изменения в составе и концентрации газов, можно точно определить состояние здоровья трансформатора. Традиционное автономное тестирование требует отключения электроэнергии для отбора проб и отправки их на проверку, что занимает много времени и может пропустить критический период развития неисправности.

Система онлайн-мониторинга DGA реализует переход от пассивного обслуживания к активному предотвращению. Система способна осуществлять долгосрочный онлайн, регулярный автоматический мониторинг, в режиме реального времени контролировать внутреннее рабочее состояние трансформатора и тенденцию развития неисправностей, что значительно повышает эксплуатационную безопасность энергетического оборудования.

Какие компоненты газа могут быть обнаружены?

Каковы семь основных характерных газов?

Прибор для онлайн-мониторинга с помощью хроматографии масла может точно измерять семь характерных газов, отражающих информацию о неисправностях трансформатора: водород (H₂), угарный газ (CO), углекислый газ (CO₂), метан (CH₄), этан (C₂H₆), этилен (C₂H₄), ацетилен (C₂H₂). Каждому газу соответствует определенный тип повреждения.

Водородные газы возникают в основном в результате частичных разрядов и низкоэнергетических разрядов. Четыре углеводородных газа - метан, этан, этилен и ацетилен - отражают степень термического разложения изоляционного материала, причем наличие ацетилена обычно сигнализирует о возникновении высокотемпературного повреждения или дугового разряда. Монооксид и диоксид углерода, с другой стороны, образуются в основном в результате старения и разложения твердых изоляционных материалов.

Зачем вообще нужно контролировать содержание микроводорослей?

В дополнение к семи характерным газам система может также включать мониторинг микроводоемов в соответствии с требованиями заказчика. Влажность - важный фактор, влияющий на изоляционные характеристики трансформаторов. Чрезмерное содержание воды в масле снижает прочность изоляции, ускоряет старение изоляционного материала и даже провоцирует аварии при пробое.

Одновременный мониторинг содержания растворенного газа и микроводы позволяет более полно оценить состояние изоляции трансформатора. Такой комплексный мониторинг позволяет получить надежные данные для разработки научных стратегий технического обслуживания.

Как работает эта система?

В чем заключается принцип технологии сепарации нефти и газа?

Прибор для онлайн-мониторинга хроматографии масла использует динамическую вакуумную дегазацию для разделения масла и газа. Сначала система полностью циркулирует трансформаторное масло, чтобы убедиться, что отобранное масло является репрезентативным. Затем возьмите небольшое количество пробы масла в устройство для разделения нефти и газа, через вакуумную среду оно будет растворено в нефти для разделения газа.

Этот метод дегазации является высокоэффективным и воспроизводимым, что обеспечивает точность каждого измерения. По сравнению с другими методами дегазации, метод динамического вакуума оказывает незначительное воздействие на образец масла и не влияет на нормальную работу трансформатора.

В чем заключается процесс газохроматографического анализа?

После разделения характерные газы поступают в хроматографическую колонку, и разделение компонентов происходит под действием газа-носителя. Различные молекулы газа имеют разное время пребывания в колонке из-за различий в физико-химических свойствах, благодаря чему достигается эффективное разделение.

Когда газ проходит через высокоточный датчик, он преобразуется в электрический сигнал, который затем преобразуется в цифровой сигнал с помощью A/D. Эти данные в режиме реального времени загружаются в внутреннюю систему через связь RS485 для анализа, хранения и отображения. Весь процесс анализа полностью автоматизирован без вмешательства человека.

Насколько быстрым является цикл обнаружения?

Самый быстрый период выборки и анализа системы может составлять до 2 часов, а период обнаружения может быть установлен гибко в соответствии с эксплуатационными требованиями. Для важных трансформаторов или оборудования с высокой нагрузкой можно установить более короткие интервалы обнаружения для достижения высокочастотного мониторинга. Для стабильного оборудования цикл обнаружения может быть увеличен, чтобы сэкономить расход газа-носителя.

Гибкая настройка цикла обнаружения позволяет удовлетворить потребности в мониторинге в режиме реального времени, учитывая при этом эксплуатационные расходы. Система поддерживает автоматический мониторинг через регулярные интервалы времени без ручного управления, что действительно позволяет работать без присмотра.

Какой уровень точности измерений может быть достигнут?

Каков диапазон обнаружения для каждого газа?

Диапазоны обнаружения составляют 2-2000 мкл/л для водорода, 0,5-1000 мкл/л для ацетилена, 0,5-1000 мкл/л для метана, этана и этилена, 25-5000 мкл/л для монооксида углерода и 25-15 000 мкл/л для диоксида углерода. Эти диапазоны обнаружения охватывают все фазы работы от нормальной работы до серьезных неисправностей.

С дополнительной функцией контроля микроводоемов диапазон обнаружения влаги составляет 1-100 мкл/л. Эти диапазоны параметров соответствуют требованиям стандартов энергетической промышленности и могут удовлетворить потребности в контроле всех типов трансформаторов.

Какой диапазон погрешности измерений контролируется?

В диапазоне низких концентраций предел погрешности измерения для каждого газа составляет абсолютную погрешность или относительную погрешность 30%, в зависимости от того, что больше. Например, для водорода в диапазоне 2-20 мкл/л погрешность составляет ±2 мкл/л или ±30%. В диапазоне высоких концентраций предел погрешности унифицирован как относительная погрешность ±30%.

Требования к повторяемости измерений также очень строгие, в условиях повторяемости относительное стандартное отклонение RSD для 6 результатов испытаний должно быть ≤ 5%. Такая высокая точность и повторяемость обеспечивает надежность данных мониторинга и дает точную основу для диагностики неисправностей.

Из каких компонентов состоит система?

Что входит в состав устройства фронтального мониторинга?

Устройство онлайн-мониторинга газа в трансформаторном масле является основным компонентом системы и устанавливается рядом с трансформатором. Прибор имеет размеры 650 x 500 x 1300 мм и вес около 110 кг и подходит для использования на открытом воздухе благодаря защитному корпусу IP55.

Внутри устройства интегрированы такие ключевые компоненты, как система циркуляции масляного контура, устройство разделения масла и газа, газовый хроматографический анализатор и модуль сбора данных. Он подключается к трансформатору через специальную медную трубу фиолетового цвета (Φ6×1) и требует только подключения к трубе впуска масла и трубе выпуска масла, что делает установку простой и удобной.

Каковы функции системы мониторинга бэкэнда?

Система фонового мониторинга и управления данными отвечает за получение, анализ, хранение и отображение данных. Система может выдавать различные аналитические данные, такие как значение концентрации каждого газа и его спектр концентрации, код трех соотношений, результат диагностики треугольника Давида, график тренда исторических данных и т. д.

Срок хранения данных ≥ 10 лет, можно проводить долгосрочный анализ тенденций. Система поддерживает функцию сигнализации для каждой концентрации газа, превышающей предел, когда параметр превышает установленный порог, сигнал тревоги будет выдан немедленно, чтобы напомнить оперативному и обслуживающему персоналу обратить на него внимание.

Каким образом метод связи позволяет осуществлять удаленный мониторинг?

Система поддерживает различные способы связи, такие как RS485, RJ45 и т. д. Протокол связи совместим с MODBUS, IEC61850 и другими стандартами. Это означает, что устройство мониторинга может быть легко и просто подключено к существующей SCADA или платформе мониторинга энергосистемы для обеспечения удаленного централизованного управления.

Благодаря использованию режима связи N:1 для измерения и управления на большом расстоянии, несколько устройств мониторинга могут быть подключены к одному интеллектуальному контроллеру для достижения централизованного управления. Данные мониторинга могут быть переданы на внутреннюю платформу энергосистемы, что повышает эффективность использования данных.

В каких условиях окружающей среды он работает?

Насколько широк диапазон температур?

Система предназначена для определения температуры масла в диапазоне от 0°C до 100°C, при этом диапазон адаптации к температуре окружающей среды составляет от -40°C до +65°C. Такой широкий температурный диапазон позволяет оборудованию стабильно работать как в условиях суровой северной зимы, так и жаркого южного лета.

Максимальная суточная разница температур до 25°C важна для оборудования, установленного на открытом воздухе. Система оснащена внутренними устройствами температурной компенсации и контроля, чтобы точность хроматографического анализа не зависела от температуры окружающей среды. В зависимости от требований проекта можно дополнительно установить систему кондиционирования воздуха, чтобы обеспечить постоянную температуру для оборудования.

А как насчет других адаптаций к окружающей среде?

Диапазон адаптации относительной влажности составляет 5%-95%, без конденсата и обледенения внутри изделия. Диапазон атмосферного давления составляет 80kPa-110kPa, подходит для различных высот. При установке на открытом воздухе оборудование может выдерживать суровые метеорологические условия, такие как максимальная скорость ветра 35 м/с, интенсивность солнечного света 0,1 Вт/см², толщина ледяного покрова 10 мм.

Степень защиты IP55 означает, что устройство устойчиво к воздействию пыли и воды и может надежно работать на открытом воздухе в течение длительного времени. Эта конструкция с высокой степенью адаптации к окружающей среде особенно подходит для применения вне помещений, например, на подстанциях.

Какие сценарии применения применимы?

Какие трансформаторы необходимо установить?

Система онлайн-мониторинга с помощью масляной хроматографии применяется в основном для главных трансформаторов на подстанциях и важных распределительных трансформаторов. Для трансформаторов с большой мощностью, высоким уровнем напряжения и значительной нагрузкой на электросети установка системы онлайн-мониторинга особенно необходима. В случае выхода из строя этих устройств масштабы воздействия велики, а экономические потери велики.

Трансформаторы, работающие при высоких нагрузках или часто перегружаемые, с высокими внутренними температурами и быстрым старением изоляционных материалов, требуют еще более непрерывного контроля. Для старых трансформаторов с длительным сроком эксплуатации онлайн-мониторинг позволяет своевременно обнаружить потенциальные неисправности и продлить срок службы оборудования.

Какие объекты больше всего нуждаются в подобной системе мониторинга?

Основными объектами применения являются потребители электроэнергии, которым необходимо реализовать капитальный ремонт на основе состояния и онлайн-мониторинг. Традиционные методы периодического технического обслуживания часто приводят к избыточному или недостаточному техническому обслуживанию, в то время как обслуживание по состоянию позволяет разрабатывать планы технического обслуживания на основе фактического состояния оборудования, обеспечивая безопасность и снижение затрат.

Критически важные объекты электроснабжения, такие как больницы, центры обработки данных и важные промышленные потребители, требуют чрезвычайно высокой надежности электроснабжения. Установка системы онлайн-мониторинга позволяет выявлять проблемы на стадии зарождения неисправностей, избегая внезапных отключений электроэнергии.

Какую роль он играет в энергосистеме?

Система онлайн-мониторинга является важной частью построения интеллектуальных сетей. Подключение данных мониторинга к системе SCADA позволяет реализовать цифровое управление электрораспределительным оборудованием. Диспетчерский центр может отслеживать состояние работы трансформаторов во всей сети в режиме реального времени, осуществлять единый мониторинг и координировать диспетчеризацию.

Для новых энергетических систем, таких как распределенный доступ к электроэнергии и создание микрогридов, технология онлайн-мониторинга обеспечивает возможность определения состояния оборудования в режиме реального времени, что создает основу для интеллектуальной эксплуатации и оптимального управления энергосистемой.

Как установить и ввести в эксплуатацию?

Каков процесс установки?

Система поддерживает установку трансформатора под питанием без отключения питания. Через фланец и трансформатор зарезервированный интерфейс соединения, не влияет на оригинальную структуру работы. Профессиональный пост-измерительный инжиниринг поддерживает впускные и выпускные масляные клапаны для обеспечения надежности и герметичности соединения масляного контура.

Установка требует прокладки бронированных огнестойких полностью экранированных кабелей витая пара (4 жилы) для передачи данных, а также прокладки силовых кабелей для обеспечения рабочей мощности AC220V±15%, 50Hz±1Hz. В соответствии с потребностями проекта, может также потребоваться установка экрана наблюдения за кулисами, кондиционера и другого вспомогательного оборудования.

Какие аксессуары необходимо настроить?

Стандартная конфигурация системы включает: 1 комплект устройства онлайн-мониторинга масляного газа трансформатора, 1 комплект кабелей связи, 1 комплект силовых кабелей, 1 комплект масляных труб специальной конфигурации, а также фланцы для входа и выхода масла. В соответствии с потребностями проекта система может быть оснащена компьютером для мониторинга за кулисами (включая пакет программного обеспечения для мониторинга системы), экраном для мониторинга за кулисами, кондиционером, генератором газа-носителя и так далее.

Газ-носитель является необходимым расходным материалом для хроматографического анализа. В стандартной конфигурации газ-носитель может быть использован ≥ 400 раз на один баллон. При использовании дополнительного генератора газа-носителя нет необходимости регулярно менять баллон с газом, что значительно снижает эксплуатационные расходы и объем технического обслуживания.

Что входит в задачи текущего обслуживания?

Система спроектирована как высокоавтоматизированная, с минимальным текущим обслуживанием. Основные пункты технического обслуживания включают в себя регулярную проверку внешнего вида и рабочего состояния оборудования, проверку нормального состояния данных и подтверждение бесперебойной связи. Если для подачи газа используются газовые баллоны, необходимо обращать внимание на баланс газа-носителя и своевременно заменять баллоны.

Для обеспечения точности измерений рекомендуется регулярно проводить самотестирование и калибровку системы. Для оборудования, работающего в течение длительного времени, техническое обслуживание колонки и датчика должно проводиться в соответствии с требованиями руководства по техническому обслуживанию. Безупречный учет технического обслуживания будет способствовать длительной стабильной работе оборудования.

Как выбрать правильную систему мониторинга?

Как выбрать модель в соответствии с вашими потребностями?

Выбор начинается с уточнения типа и технических характеристик объекта мониторинга. Уточните, является ли трансформатор масляным или нет, а также выясните мощность, уровень напряжения, условия эксплуатации и другую основную информацию об оборудовании. Для особых условий эксплуатации, таких как большая высота над уровнем моря, сильное загрязнение, сильная коррозия и другие условия, необходимо заранее пояснить, для каких именно условий необходимо оборудование.

Во-вторых, важно определить потребности в мониторинге. Есть ли необходимость в мониторинге всех семи газов? Нужно ли добавить мониторинг микроводоемов? Какова необходимая продолжительность цикла обнаружения? Должен ли прибор взаимодействовать с существующей системой мониторинга? Эти требования повлияют на конфигурацию и цену системы.

Стандартная конфигурация или индивидуальное решение?

Для рутинных сценариев применения достаточно стандартной конфигурации. Стандартная система содержит базовое устройство мониторинга, кабели связи, силовые кабели и масляные соединения, обеспечивая полную функциональность мониторинга.

Если существуют особые требования, например, централизованный мониторинг нескольких трансформаторов, необходимость в большом экране, требование к постоянной температуре окружающей среды, желание сократить замену газа-носителя и т. д., вы можете выбрать соответствующие компоненты. Производители обычно предоставляют гибкие услуги по настройке, чтобы разработать оптимальное решение в соответствии с реальными техническими требованиями.

Как оценивается окупаемость инвестиций?

Хотя система онлайн-мониторинга требует определенных первоначальных инвестиций, ее экономическая выгода значительна с точки зрения затрат на весь жизненный цикл. Система способна своевременно обнаружить потенциальные неисправности, что позволяет избежать повреждения оборудования и потерь при отключении электроэнергии из-за непредвиденных аварий. Эти потери часто намного превышают инвестиции в систему мониторинга.

Внедрение системы технического обслуживания на основе состояния позволяет сократить количество ненужных периодических работ и автономных тестов, что снижает эксплуатационные расходы. В то же время это повышает доступность оборудования и продлевает срок его службы. Для важных пользователей косвенные выгоды от повышения надежности электроснабжения еще более неизмеримы.

Где я могу получить профессиональную поддержку?

Если у вас есть вопросы о системе онлайн-мониторинга хроматографии трансформаторного масла, или вам нужно узнать больше об информации о продукте и решениях, добро пожаловать к нам через систему онлайн-консультаций на этом сайте. Наша техническая команда имеет богатый опыт в области мониторинга энергетического оборудования, может предоставить вам профессиональные консультации по выбору и услуги по проектированию.

Как профессиональный производитель систем онлайн-мониторинга трансформаторов, компания Inotera обладает независимым научно-исследовательским потенциалом и совершенной системой производства. Мы предоставляем комплексные услуги от поставки продукции, установки и ввода в эксплуатацию до послепродажного обслуживания. Для получения информации о ценах на продукцию и технических решениях звоните по телефону 13959168359 или добавляйтесь в WeChat для подробного общения.

Мы гарантируем подлинность продукции, все продукты соответствуют стандартам энергетической отрасли и требованиям сертификации качества. Для проектов оптовых закупок мы также предоставляем техническую поддержку на месте и услуги по обучению эксплуатации для обеспечения бесперебойного ввода в эксплуатацию и долгосрочной стабильной работы системы.

---

заявление об отрицании или ограничении ответственности

Технические параметры и информация о применении, описанные в настоящем документе, приведены только для справки и не являются обязательствами по продукции или технической гарантией. Фактические технические характеристики изделия, показатели производительности, указанные на заводской табличке оборудования и в других технических документах, имеют преимущественную силу. Разные модели, партии изделий могут иметь различия в параметрах, поэтому приоритет имеет конкретная конфигурация, указанная в договоре заказа.

Пользователи при выборе и использовании процесса должны исходить из реальных условий применения, технических требований и отраслевых норм, консультироваться с профессиональным и техническим персоналом или обращаться к производителю для подтверждения применимости продукта. За неправильный выбор продукции, установку и использование нестандартных, несвоевременное техническое обслуживание и другие причины выхода оборудования из строя или другие убытки, данный сайт ответственности не несет.

Установка, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание изделия должны выполняться квалифицированными специалистами в строгом соответствии с правилами электробезопасности и инструкциями по эксплуатации оборудования. Приведенные здесь примеры применения, технические данные и показатели испытаний являются лишь примерами и не отражают реальных результатов во всех сценариях применения.

Хроматографический анализ трансформаторного масла - это высокопрофессиональная техническая работа, результаты диагностики неисправностей должны быть объединены с историей эксплуатации оборудования, записями технического обслуживания и другой исчерпывающей информацией для вынесения решения. Система онлайн-мониторинга предоставляет данные и предварительные результаты диагностики только для справки, конкретные меры по лечению должны определяться профессиональным и техническим персоналом в соответствии с реальной ситуацией.

Содержание этой статьи будет корректироваться в соответствии с технологическими обновлениями продукта, обновлениями отраслевых стандартов и опытом применения, окончательная интерпретация права на этот сайт. Для получения последней информации о продукции, технической документации и примеров применения, пожалуйста, свяжитесь с Inotera (Fuzhou) Sales Co.