HDQS-3600变压器色谱在线监测系统介绍

HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统是华顶电力电力设备有限公司在传统色谱分析技术基础上经过不断的研究和完善，严格以国际电工委员会标准及中国电力行业变压器油监测国家标准为试验研发依据，结合国际色谱分析技术最新成果，吸收国内外变压器油色谱在线监测系统的现场运行经验，研究开发的新一代变压器油色谱在线监测产品。可同时进行单氢、多组份、全组份油中溶解故障气体的监测：如氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、二氧化碳(CO2)，并能辅助实现油中微水的在线分析。自动、快速地在线监测变压器等油浸式电力高压设备的油中溶解故障气体的含量及其增长率，并通过故障诊断专家系统早期预报设备故障隐患信息，避免设备事故，提高设备运行的可靠性。并通过对故障特性气体的分析诊断，及时捕捉变压器故障信息，科学指导变压器等油浸式电力高压设备运行检修。

HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统具备以下特点：

• 在线监测H2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO2（选配）、H2O（选配）等气体浓度及增长率；
• 快速的分析周期，最短监测周期为1小时，最长30天，用户可自行设置（推荐为24小时）；
• 采用循环取样方式，不造成变压器油的排放损失；
• 采用真空环境以及磁力搅拌方式实现油气快速分离，脱气率稳定；
• 采用独家专利冷阱技术，彻底隔离了油气污染，实现了现场设备全寿命免维护；
• 采用专用高性能单一色谱柱，提高了系统检测的可靠性，适用于户外现场设备的长期安全运行；
• 采用国际先进的MEMS集成传感器技术，检测灵敏度高，使用寿命长，基线稳定；
• 高稳定性、高精度气体检测技术及运算模型，误差范围为±10%，优于离线色谱仪±30%的指标；
• 采用TCP/IP网络协议，可实现远程检测诊断和数据远程浏览访问；
• 实现故障气体特性曲线的自动捕峰以及原始谱图分析。
• 多种数据显示及查询方式，提供数据报表和趋势图分析；
• 提供改良三比值法、大卫三角法和立方体图示法等多种故障诊断方法；
• 具备设备异常事件报警功能，极大增强了设备的可靠安全运行；
• 安装维护简便，在不影响变压器正常运行的情况下，即可带电进行设备整体安装；

2.1、 HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统工作原理

HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统是采用广谱型气相色谱分析原理，实现变压器油中溶解气体的在线监测。当变压器存在局部过热或局部放电时，故障部位的绝缘油或固体绝缘物将会分解出小分子烃类气体（如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等）和其他气体（如H2、CO、CO2等）。上述每种气体在绝缘油中的浓度和油中可燃气体的总浓度（TCG）均可作为变压器内部故障诊断的指标。

HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统运行时，采用差压泵吸方式将变压器油吸入到油样采集单元中，通过内部油泵进行油样循环，在真空环境以及磁力搅拌作用下实现油气快速分离，通过冷阱技术除杂后，将故障特性气体导入六通阀定量管。定量管中的混合故障气体在载气的推动下进入色谱柱，通过色谱柱对不同气体具备不同的亲和作用，将故障特性气体依此分离。气敏传感器按出峰顺序对故障特性气体逐一进行检测，并将故障气体的浓度特性转换成电信号。数据采集器中心CPU对电信号进行转换处理、存储。数据采集器嵌入式工控机通过RS485通讯模式获取本机日常监测原始数据。嵌入式数据分析软件对数据进行分析处理，分别计算出故障气体各组份及总烃含量。再通过后台主控计算机故障诊断专家系统对变压器油色谱数据进行综合分析诊断，实现变压器故障的在线监测分析。同时数据采集器可就地输出多路无源触点式报警信号直接进入用户自控系统。油中微水检测系统通过专业的外置微水在线检测装置实现，并将检测数据导入油色谱在线 监测数据库，实现变压器运行状态的综合诊断。

单台数据采集器采集分析获得的变压器油运行状态数据经局域网交换机上传至系统后台主控计算机。数据经系统专用综合分析与故障诊断软件处理，实现报表、数据趋势分析、故障诊断与报警、TCP/IP、GPRS等方式数据远程传输与控制等系统功能，并形成后台主控计算机统一控制的网络式变压器油色谱在线监测系统。

2.2、 HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统组成简介

HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统主要由油路循环系统、油气分离系统、冷阱、载气调节与控制系统、温度控制系统、油中特性故障气体色谱检测单元、故障诊断与数据管理软件（由工业控制计算机及操作系统构成）、通讯网络及数据远程控制与访问软件组建而成。

2.3 、HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统技术指标

	项目	内容
1	系统型号	HDQS-3600
2	监测组分	H2、CO、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、总烃、CO2（选配）、微水（选配）等组分
3	监测周期	最短1小时，最长30天，用户可自行设定，默认24小时
4	取样方式	循环取样，无排放损失
5	脱气方式	真空环境以及磁力搅拌
6	除杂方式	专利冷阱技术
7	进样方式	平面六通阀定量进样
8	分离方式	高性能单一色谱柱
9	检测方式	专用单一气敏传感器
10	显示方式	报表/趋势图/增量分析
11	分析诊断	改良三比值法、大卫三角法及立方体图法并提供原始谱图
12	报警方式	浓度设定、增量值报警；就地无源触点输出
13	通讯方式	TCP/IP通讯协议
14	数据存储	大于10年
15	标配载气	2瓶10L高纯度合成空气，一用一备
16	工作电源	AC220V±10%，50Hz
17	标称功率	1500W
18	监测气体	测量范围	分辨力	精度
1）	H2	1～2000µL/L	1µL/L	≤±10%
2）	CO	1～5000µL/L	1µL/L	≤±10%
3）	CH4	1～2000µL/L	1µL/L	≤±10%
4）	C2H4	0.5～2000µL/L	0.5µL/L	≤±10%
5）	C2H6	0.5～2000µL/L	0.5µL/L	≤±10%
6）	C2H2	0.3～1000µL/L	0.3µL/L	≤±10%
9）	总烃	1～8000µL/L	1µL/L	≤±10%
7）	CO2（可选）	1～5000µL/L	1µL/L	≤±10%
8）	H2O（可选）	1～800µL/L	1µL/L	≤±10%
19	快速瞬变脉冲群抗扰度	4级，±4kV
20	浪涌（冲击）抗扰度	4级，±1.2kV
21	抗地震能力	地震烈度9度地区： 地面水平加速度0.4g，地面垂直加速度0.2g
		地震烈度8度地区： 地面水平加速度0.25g，地面垂直加速度0.125g
		地震烈度7度地区： 地面水平加速度0.2g，地面垂直加速度0.1g
22	环境温度	-40℃～＋70℃
23	环境湿度	相对湿度5～95%（无冷凝）
24	大气压力	50kPa～110kPa
25	防护等级	IP56
26	外形尺寸	宽800mm×深550mm×高1400mm
27	整机重量	150kg

2.4、 HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统组网方式

HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统采用先进的通讯协议，使数字化数据可安全、稳定的长距离传输。采用光纤有线通讯方式组网。并根据用户需要定制多种通讯方式，便于用户选择，极大程度的方便了用户对现场所有设备进行统一管理，便于实现智能电网的组建，完全符合国家电网组建大规模智能数字化电网的发展趋势。

HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统通过光纤接入模式组成三级远程变压器油色谱在线监测网络。一个电厂或变电站可以用一台后台监控服务器，通过以太网方式控制多台色谱数据采集器，每一台色谱数据采集器可监测一台电力变压器。系统通过WEB方式接入局域网，局域网上的任一终端浏览器都可以在获得授权的条件下浏览数据处理服务器数据库中的监测数据和有关系统信息。

2.5 HDQS-3600变压器油色谱在线监测系统配置

标准配置	油色谱数据采集器	变压器油色谱现场数据采集器
	后台工作站	华北工控（P4-3.2G/DDR1G/200G/CD-ROM） 21’晶彩色显示器
	辅助单元一：通讯单元	单模光纤及光电转换器
	辅助单元二：载气单元	2瓶10L高纯压缩空气，不锈钢减压阀，不锈钢气管；
	辅助单元三：动力电缆	铠装动力电缆，3×1.5 ，长度20米；
	辅助单元四： 接口法兰及油路循环管	接口法兰根据变压器接口图纸加工 φ6mm紫铜管，φ14mm铝塑保护管，长度30米；
可选配置	二氧化碳模块	可选择二氧化碳监测功能
	微水模块	可选择微水监测功能
	伴热组件	可进行油路循环管道伴热
	控制屏柜	宽800mm×深600mm×高2260mm