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变压器油中气体色谱的在线监测
jiang_0514 发表于 2009/9/9 15:43:14 1372 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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1前言
正常情况下,油浸式电力变压器内会产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等气体溶在油中，但这是一种比较缓慢发展的过程。当变压器内部存在潜伏性过热或放电故障时就会加快这些气体的产生速率。溶解在油中的气体组份和含量与变压器内部故障的类型及故障的严重程度有十分密切的关系。因此分析变压器油体组分和含量的气相色谱法一直是变压器等充油设备的潜伏性故障判定的重要手段，成功地预防了变压器重大事故的发生。但是这项技术的一个明显不足是：分析只能取了油样后在实验室中进行，因此它只能定期进行分析。这样，在取样周期间隔中，无法对变压器油中气体进行有效的监测。从近年来变压器的事故情况看，许多事故是在无任何先兆的情况下发生的，这说明了常规实验项目和实验周期仍存在一定的局限性，一些事故先兆信息不能及时捕捉到。因此，对变压器增加有效、及时的监测手段是十分必要的。变压器油中溶解气体的在线监测是气相色谱技术的补充和发展。
为了及时的监控大型变压器油中气体情况，推进状态检修工作，山西吕梁供电分公司与上海思源公司共同研究应用了TROM-600变压器油色谱在线监测系统。
2TROM-600变压器油色谱在线监测系统简介与特点
2.1原理
变压器油因过热或放电故障分解产生的低分子气体通过可选择性的渗透膜进入电化学气体检测器室与空气发生化学反应，产生一个与反应速率成比例的电信号，从而测出气体浓度。这种基于燃料电池的传感器属无源器件，没有转动部件，而所检测的气体正是传感器工作所需的燃料。
2.2安装和检测组分
TROM-600变压器油色谱在线分析系统在进出油管的位置各安装一个阀，再通过法兰接进出油管。法兰连接处必须是变压器油循环管路上，实现被测点油样的时实性。
2.3量程与精度
监测气体 | 测量范围 | 分辨率 | 测量误差 |
H2 | 1～2000μl/l | 1μl/l | 10% |
CO | 1～2000μl/l | 5μl/l | 10% |
CH4 | 1～2000μl/l | 1μl/l | 10% |
C2H4 | 0.1～2000μl/l | 0.1μl/l | 10% |
C2H6 | 0.1～2000μl/l | 0.1μl/l | 10% |
C2H2 | 0.1～500μl/l | 0.1μl/l | 10% |
2.4主要技术特点
(1)检测周期灵活：最小检测周期为1小时，无最大检测周期限制，可根据需要随时现场或远程启动系统检测。设备可根据变压器运行状态：正常模式，警告模式和报警模式，自动切换检测周期，延长设备使用寿命，降低耗材更换周期，但不降低对设备的监测可靠性。
(2)完全脱气方式：采用真空脱气方式实现油气分离，脱气效率大于95%，15分钟内可完成全脱气过程。真空脱气过程为全脱气过程，脱气效率不受外界因素影响。
(3)精确气体检测：设备检测灵敏度高，乙炔的最低检测下限为0.1ppm，完全满足《GB/T7252-2001变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求。
(4)便捷远程控制：可以通过GPRS无线传输、以太网等多方式访问系统分析的数据结果。
(5)实时在线监测：完全实时在线监测，强油循环定量进油，保证了每次检测油样的真实性，且不对设备用油情况产生影响。
(6)智能数据处理：模块化设计，保证微量气体的可靠测量。
(7)强大管理功能：一个系统工作站可以同时监测和管理32台分析仪，友好的操作界面，丰富的图表输出功能，强大的报警保护功能。
(8)安全数据存储：数据可靠存储，断电不丢失数据。
(9)系统安装方便：TROM-600油色谱在线监测系统安装便捷，可在大容量、高电压等级电力设备带电运行的情况下安装，避免了因安装本系统对电网造成波动。
3应用分析
山西吕梁供电分公司已安装试验的4台TROM-600油色谱在线监测设备，采用RS485通讯方式连接工控机和现场分析仪，实行了对4台220kV变压器的在线监测。经过运行比较发现思源电气的TROM-600油色谱在线监测设备安装方便，监测数据准确，能够满足实时在线监测变压器的运行状况的要求，为山西吕梁供电分公司监控变压器状态提供实时、可靠的数据，提升了管理水平。