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多組分油色譜在線監(jiān)測裝置
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ZN3000型免維護型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)，無需鋼瓶壓力容器，系統(tǒng)內(nèi)安裝了自主設(shè)計的高純氣體發(fā)生裝置集成在標(biāo)準(zhǔn)5U機箱內(nèi)；同時安裝了具有自主產(chǎn)權(quán)的微型油色譜裝置，內(nèi)部集成了油氣分離與氣體檢測模塊以及主板與電氣部件，整個油色譜裝置放置在標(biāo)準(zhǔn)5U機箱內(nèi)�？梢宰鳛楠毩⒂蜕V裝置使用，實現(xiàn)了對變壓器油樣中9種特征故障氣體的氣相色譜精細(xì)分析【已發(fā)表多項專利】。同時可以配置液晶觸摸屏就地顯示或操作設(shè)備。具有測量準(zhǔn)確、分析快速、實時監(jiān)控等特點，該監(jiān)測系統(tǒng)主要是用來測量和分析油浸式電力設(shè)備絕緣油中所含微量故障氣體情況，能夠?qū)崟r捕捉變壓器設(shè)備可能存在的潛在性故障信息，確保變壓器設(shè)備可靠運行。
新型ZN3000變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成分為三部分：ZN3000變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置（簡稱裝置）+后臺監(jiān)控系統(tǒng)+電纜等連接部件。
ZN3000變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是集控制、測量分析技術(shù)于一體的精密分析設(shè)備。整個系統(tǒng)分為載氣發(fā)生裝置，油氣分離，混合氣體分離，數(shù)據(jù)分析處理，遠(yuǎn)程傳輸控制四大部分。ZN3000設(shè)備可以測量反映變壓器故障信息的九種特征氣體：氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、氧氣(O2) 、氮氣(N2)，總烴，可以根據(jù)客戶的需要增加油溫、微水、鐵芯與夾件泄漏電流以及主變振動監(jiān)測。
ZN3000變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)首先進行充分的油循環(huán)，保證所取分析的油樣能反映變壓器內(nèi)部的真實油樣；變壓器中油樣通過充分的循環(huán)后再獲取少量油樣，進入油氣分離裝置，由真空裝置抽取真空將特征氣體與被檢測油樣分離，被分離后的特征氣體進入色譜柱進行氣體組分的分離，在裝置自產(chǎn)載氣的推動下經(jīng)過氣體傳感器，將氣體濃度值轉(zhuǎn)換成的電壓信號，此電壓信號通過高精度A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字序列信號，并通過RS485通訊線上傳到后臺控制系統(tǒng)進行詳盡的分析、存儲和顯示。
技術(shù)指標(biāo)
功能指標(biāo)
檢測周期：最小2小時，最長檢測周期任意設(shè)定。
數(shù)據(jù)存儲：≥10年。
脫氣方式：動態(tài)頂空。
色譜分離：氣體分離>1.5，使用壽命大于6年。
報警設(shè)定：各氣體濃度超限報警。
輸出結(jié)果：氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、氧氣（O2）、氮氣（N2）和總烴數(shù)值及其濃度譜圖，三比值、大衛(wèi)三角形等初步診斷結(jié)果、歷史數(shù)據(jù)趨勢圖等，油溫、微水、鐵芯夾件電流以及振動監(jiān)測等按照客戶需求選配。
監(jiān)測性能要求
測量誤差要求
測量誤差需符合表1中測量誤差限值要求。
表1 全組分油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置技術(shù)指標(biāo)
檢測參量 | 檢測范圍（μL/L） | 測量誤差限值 |
氫氣H2 | 2-20 | ±2 μL/L或±30%[1] |
20-2000 | ±30% | |
乙炔C2H2 | 0.5-5 | ±0.5 μL/L或±30% |
5-1000 | ±30% | |
甲烷CH4 | 0.5-10 | ±0.5 μL/L或±30% |
10-1000 | ±30% | |
乙烷C2H6 | 0.5-10 | ±0.5 μL/L或±30% |
10-1000 | ±30% | |
乙烯C2H4 | 0.5-10 | ±0.5 μL/L或±30% |
10-1000 | ±30% | |
一氧化碳CO | 25-100 | ±25 μL/L或±30% |
100-5000 | ±30% | |
二氧化碳CO2 | 25-100 | ±25 μL/L或±30% |
100-15000 | ±30% | |
氧氣（O2） | 100-65000 | ±30% |
氮氣（N2） | 1000-65000 | ±30% |
油溫（℃） | -40-150 | ±0.2或1% |
微水（ppm） | 0-100 | ±0.5 或±1% |
泄漏電流（A） | 0-1 | ±0.05或0.5% |
振動（g） | 0-10 | ±0.01或0.5% |
【1】測量誤差限值取兩者較大值，下同。
【2】空氣中氮氣與氧氣比值在1.966左右，如果油中某些物質(zhì)被氧化，消耗其中氧氣，導(dǎo)致氮氣與氧氣比值增大，超過門限值可以依此判斷變壓器存在潛在故障。
測量重復(fù)性要求
在重復(fù)性條件下，6次測試結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤5%。
最小檢測周期
裝置最小檢測周期小于等于2小時。
載氣發(fā)生裝置
采用標(biāo)準(zhǔn)5U機箱，深度400mm，裝置自產(chǎn)高純氣體，完全滿足色譜分析要求，內(nèi)置過流過載保護裝置，防止電機損壞，目前已在多個變電站使用超過3年，同時避免鋼瓶壓力容器運輸與現(xiàn)場維護。
主機模塊
采用標(biāo)準(zhǔn)5U機箱，深度420mm，是目前國內(nèi)唯一能夠監(jiān)測9種故障氣體的裝置，同時集成有油溫、微水、鐵芯夾件電流、振動信號檢測。
裝置面板有電源、運行、故障、告警指示燈，可以直觀反映裝置運行情況。
【1】油色譜模塊采用標(biāo)準(zhǔn)5U機箱，結(jié)構(gòu)小巧，配合高純載氣發(fā)生模塊，非常適合改造站。
