戶外變壓器油色譜監(jiān)測成套系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)與原理第1章 基本說明
上海來揚電氣科技有限公司非常感謝您選用變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)。為確保**正確的使用本系統(tǒng)，請在使用前一定詳細閱讀本使用手冊。閱讀后請妥善保存，以便必要時查閱。
本使用手冊在**規(guī)程上采用如下三種方式強調(diào)一些重要事項：
戶外變壓器油色譜監(jiān)測成套系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)與原理1.1 規(guī)定用途
是用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷，適用于 110kV 及以上電壓等級的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設(shè)備。
戶外變壓器油色譜監(jiān)測成套系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)與原理1.2 相關(guān)標準
本設(shè)備引用下列標準，通過引用標準中的相關(guān)條文構(gòu)成本標準的條文。由此規(guī)定了本設(shè)備的技術(shù)要求、驗收規(guī)則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標志、運輸及儲存。
（ 1 ）GB1094 － 1996 電力變壓器
（ 2 ）GB2536 － 1990 變壓器油
（ 3 ）GB7597 － 1987 電力用油取樣方法
（ 4 ）GB/T507 － 1986 絕緣油介電強度測定法
（ 5 ）GB/T7601 － 1987 運行中變壓器油水分測定法
（ 6 ）GB/T14542 － 93 運行中變壓器油的維護管理規(guī)定
（ 7 ）DL/T 596 － 1996 （ 2005 復審） 電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程
（ 8 ）DL/T 572 － 1995 （ 2005 復審） 電力變壓器運行規(guī)程
（ 9 ）GB /T 7252 --- 2001 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則
（ 10 ）GB/T17623 － 1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法
（ 11 ）GB/T 2423 － 2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗
（ 12 ）GB/T 17626 － 1998 電磁兼容試驗和測量技術(shù)
（ 13 ）GB/T 13384 － 1992 機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求
（ 14 ）GB190 — 1990 危險貨物包裝標志
（ 15 ）GB5099 － 1994 鋼質(zhì)無縫氣瓶
（ 16 ）GB/T 9361 － 1988 計算站場地**要求
（ 17 ）GB 4943 － 2001 信息技術(shù)設(shè)備的**
（ 18 ）GB/T 2887 － 2000 電子計算機場地通用規(guī)范
（ 19 ）GB 4208 － 1993 外殼防護等級（ IP 代碼）
戶外變壓器油色譜監(jiān)測成套系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)與原理1.3 **規(guī)程
從事本設(shè)備的安裝、投入運行、操作、維護和修理的所有人員
◆ 必須有相應的專業(yè)資格。
◆ 必須嚴格遵守各項使用說明。
◆ 不要在數(shù)據(jù)處理服務器上玩電子游戲、瀏覽網(wǎng)頁。
◆ 不要在數(shù)據(jù)處理服務器上任意安裝軟件，避免不必要的沖突。
違章操作或錯誤使用可能導致：
◆ 降低設(shè)備的使用壽命和監(jiān)測精度。
◆ 損壞本設(shè)備和用戶的其他設(shè)備。
◆ 造成嚴重的或致命的傷害。
戶外變壓器油色譜監(jiān)測成套系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)與原理第2章 簡介
變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)自動定量循環(huán)清洗、進油、油氣分離、樣品分析、數(shù)據(jù)處理、實時報警；快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中溶解故障氣體的含量及其增長率，并通過故障診斷專家系統(tǒng)早期預報設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運行的可靠性。該系統(tǒng)作為油色譜在線監(jiān)測領(lǐng)域的新一代產(chǎn)品，將為電力變壓器實現(xiàn)在線遠程 DGA 分析提供穩(wěn)定可靠的解決方案，是電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修制度實施的有力保障。
LYGCXT5000 系統(tǒng)是結(jié)合了本公司在電力色譜自動全脫氣裝置運行中近十年的成功經(jīng)驗，并總結(jié)國內(nèi)外油色譜在線監(jiān)測的優(yōu)缺點，傾心打造而成。該系統(tǒng)保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準確性等方面的優(yōu)勢：
? 在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率；
? 定量清洗循環(huán)取樣方式，真實地反應變壓器油中溶解氣體狀態(tài)；
? 油氣分離**可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；
? 采用專用復合色譜柱，提高氣體組分的分離度；
? 采用進口特制的檢測器 ，提高烴類氣體的檢測靈敏度；
? 高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù)，誤差范圍為 ± 10% ，優(yōu)于離線色譜± 30%的指標；
? 成熟可靠的通信方式，采用標準網(wǎng)絡協(xié)議，支持遠程數(shù)據(jù)傳輸；
? 數(shù)據(jù)采集可靠性高，采用過采樣技術(shù) Δ－∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器，24 位分辨率，自動校準；
? 多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數(shù)據(jù)存儲壽命為 10 年；
? 環(huán)境適應能力強，成功應用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區(qū)；
? 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標準 ；
? 提供有兩級報警功能，報警信號可遠傳；
? 開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；
此外， LYGCXT5000 系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計，高性能嵌入式處理器的應用使色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并具有下列特點：
? 更快的分析周期，*小監(jiān)測周期為 40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)置，推薦檢測周期為 24 檢測一次；
? 油氣分離速度快，僅需 10 分鐘左右，采用特殊的環(huán)境適應技術(shù)，消除溫、濕度變化對氣體分配系數(shù)的影響；
?分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術(shù)，消除回注變壓器本體的油樣中夾雜的氣泡，多層隔離式回注油（返油）技術(shù)，優(yōu)良保證載氣不會帶進變壓器本體中；
? C2H2 *低檢測限可達 0.3 μ L/L ；
? 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達 ± 0.1 ℃ ，設(shè)備配有自動恒溫工業(yè)空調(diào)；
? 采用嵌入式處理器控制系統(tǒng)，將油氣分離、數(shù)據(jù)采集、色譜分析、濃度計算、數(shù)據(jù)報警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等多功能集于一體，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；
? 功能接口電路采用光耦隔離設(shè)計，進一步提高系統(tǒng)抗干擾性能；
? 采用基于 RS-485 的總線標準，可實現(xiàn)全數(shù)字、遠程數(shù)據(jù)傳輸、控制和參數(shù)設(shè)置；
? 加強系統(tǒng)故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛(wèi)三角法和立方體圖示法，給出診斷結(jié)果 ；
? 加強系統(tǒng)自檢，增加遠程維護功能，提供設(shè)備異常事件報警；
? 可擴展性高，可便捷的與其它監(jiān)測裝置集成；
? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護簡便，操作人性化；
2.1 組成
LYGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)測單元、主控室單元及監(jiān)控軟件組成?，F(xiàn)場監(jiān)測單元即色譜數(shù)據(jù)采集裝置由油樣循環(huán)采集單元、油氣分離單元、氣體檢測單元 、數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場控制處理單元、通訊控制單元及輔助單元組成。其中輔助單元包括置于色譜數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的載氣，變壓器接口、油管及通信電纜等。
其組成示意圖如圖 2.1 、圖 2.2 所示：
2.2 LYGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理
LYGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作時，先利用油樣采集單元進行油路循環(huán)，處理連接管道的死油，再進行油樣定量；油氣分離單元快速分離油中溶解氣體輸送到六通閥的定量管內(nèi)并自動進樣； 在載氣推動下，樣氣經(jīng)過色譜柱分離，順序進入氣體檢測器；數(shù)據(jù)采集單元完成 AD 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集，嵌入式處理單元對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲、計算和分析，并通過 RS485接口將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理服務器（安裝在主控室），*后由監(jiān)測與預警軟件進行數(shù)據(jù)處理和故障分析。如圖 2.3 所示
2.3 LYGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
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序號
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技術(shù)參數(shù)名稱
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提供值
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1
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系統(tǒng)型號
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WBGCXT5000
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2
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工作環(huán)境溫度
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-40℃～＋70℃
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3
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工作環(huán)境濕度
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相對濕度 5～95%（裝置內(nèi)部既無凝露，也不應結(jié)冰）
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4
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大氣壓力
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70kPa～110kPa
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5
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工作電源
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AC 220 V±10% ， 50Hz
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6
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監(jiān)測組分
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H2、 CO、 CO2、 CH4、 C2H4、 C2H2、 C2H6等 7 種氣體組分及總烴、總的氣體含量（含氣量）、相對增長率及優(yōu)良增長速度； H2O 可選
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7
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分析診斷功能
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通過改良三比值法、大衛(wèi)三角法及立方體圖示法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析、診斷，并提供原始譜圖
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8
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*小檢測周期
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40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)定，默認 24 小時
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9
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取樣方式
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循環(huán)取樣，**真實地反應變壓器中氣體真實情況
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10
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油氣分離方式
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真空全脫氣方式
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11
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數(shù)據(jù)存儲壽命
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≥ 10 年
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12
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配備載氣量
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2 瓶 8L高純合成空氣，用一備一
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13
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監(jiān)測氣體
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測量范圍
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*低檢測
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（1）
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H2
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1 ～ 2000 μ l/l
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2μ l/l
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（2）
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CO、 CO2
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5 ～ 5000 μ l/l
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5 μ l/l
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（3）
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CH4
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1μ l/l
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（4）
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C2H4
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（5）
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C2H6
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（6）
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C2H2
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0.1 ～ 1000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（7）
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H2O（可選）
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1 ～ 100 μ l/l
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1μ l/l
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（8）
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總烴
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1 ～ 8000 μ l/l
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（9）
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總含氣量
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0.2 ～ 15%
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14
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穩(wěn)定性（測量偏差）
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同一試驗條件下對同一油樣的監(jiān)測結(jié)果偏差不超過 10%（中等濃度）
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15
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靜電放電抗擾度
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4 級，± 8kV－± 15kV
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16
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電快速瞬變脈沖群抗擾度
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4 級，± 4kV
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17
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浪涌（沖擊）抗擾度
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4 級，± 4kV
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18
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耐地震能力：地震波為正弦波；持續(xù)時間：三個周波，**系數(shù) 1.80
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地震烈度 9 度地區(qū)：地面水平加速度 0.4g，地面垂直加速度 0.2g
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地震烈度 8 度地區(qū)：地面水平加速度 0.25g，地面垂直加速度 0.125g
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地震烈度 7 度地區(qū)：地面水平加速度 0.2g，地面垂直加速度 0.1g
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19
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存儲運輸極限環(huán)境溫度
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-40 ℃～＋ 80 ℃
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20
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外殼的防護性能
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室內(nèi)安裝部件（主站單元） IP51 ，室外安裝部件（本系統(tǒng)和通訊控制單元） IP56
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21
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外形尺寸
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寬 600mm× 深 530mm× 高 1100mm
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22
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整機重量
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100kg
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23
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基礎(chǔ)尺寸
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寬 620mm× 深 530mm× 地面高 250mm
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2.4 LYGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測網(wǎng)絡
LYGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)通過用戶的 MIS 系統(tǒng)遠端顯示監(jiān)測界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置等現(xiàn)場具備的全部功能。采用有線接入方式：一個電廠或變電站可以用一臺數(shù)據(jù)處理服務器，通過 RS485 總線控制多臺色譜數(shù)據(jù)采集器，每一臺色譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測一臺電力變壓器 。
2.5 LYGCXT5000 變壓器色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)配置
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標準配置
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色譜數(shù)據(jù)采集器
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含油樣循環(huán) \ 油樣采集 \ 油氣分離 \ 氣體監(jiān)測 \數(shù)據(jù)采集 \ 現(xiàn)場控制處理 \通訊控制單元及載氣
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數(shù)據(jù)處理服務器
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華碩工控
19”液晶彩色顯示器
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輔助單元一：通訊單元
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有線方式：雙鉸屏蔽電纜
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RS485通訊接口
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輔助單元二：載氣
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2 瓶 8L高純合成空氣，用一備一
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輔助單元三：
接口法蘭及油管
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接口法蘭根據(jù)變壓器接口圖紙由上海來揚加工油管長度根據(jù)現(xiàn)場安裝方案需要確定
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工業(yè)空調(diào)
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所有現(xiàn)場設(shè)備都提供一臺工業(yè)空調(diào)，根據(jù)環(huán)境溫度
自動開啟加熱或降溫。
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非標配置
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電源電纜
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鎧裝屏蔽電纜， 2 × 1.5
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微水模塊
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增加微水監(jiān)測功能
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控制屏
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寬 800mm× 深 600mm× 高 2260mm，需在訂購前指定顏色
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結(jié)構(gòu)與原理：
系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器采用廣譜型氣相色譜分析基本原理實現(xiàn)變壓器油中溶解氣體的在線監(jiān)測。
變壓器油經(jīng)油氣分離器，在真空及超聲波的激振作用下實現(xiàn)油氣分離，冷阱除雜后，故障特性氣體被導入定量室。定量室中的混合故障氣體在載氣的作用下經(jīng)過色譜柱，色譜柱對不同氣體具備不同的親和作用，故障特性氣體被依此分離。氣敏傳感器按出峰順序?qū)收咸匦詺怏w逐一進行檢測，并將故障氣體的濃度特性轉(zhuǎn)換成電信號。數(shù)據(jù)采集器中心CPU對電信號進行轉(zhuǎn)換處理、存儲。數(shù)據(jù)采集器嵌入式工控機經(jīng)RS485通訊獲取本機日常監(jiān)測原始數(shù)據(jù)。嵌入式數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，分別計算出故障氣體各組份及總烴含量，故障診斷專家系統(tǒng)對變壓器油色譜數(shù)據(jù)進行綜合分析診斷，實現(xiàn)變壓器故障的在線監(jiān)測分析。數(shù)據(jù)采集器可就地多路輸出無源觸點式報警信號直接進入用戶自控系統(tǒng)。
單臺數(shù)據(jù)采集器采集分析獲得的變壓器油運行狀態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)局域網(wǎng)交換機上傳至系統(tǒng)后臺主控計算機。數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)專用綜合分析與故障診斷軟件處理，實現(xiàn)報表、數(shù)據(jù)趨勢分析、故障診斷與報警、TCP/IP方式數(shù)據(jù)遠程傳輸與控制等系統(tǒng)功能，并形成由后臺主控計算機統(tǒng)一控制的變壓站網(wǎng)絡式變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)。
注：數(shù)據(jù)的上傳也可根據(jù)用戶的要求采用GPRS無線傳輸模式。
油中微水檢測通過專業(yè)的外置微水在線檢測裝置實現(xiàn)，并將檢測數(shù)據(jù)導入油色譜在線監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)變壓器運行狀態(tài)的綜合診斷。
注：微水檢測屬于系統(tǒng)選配功能，應用戶要求方可配置。