变压器油中溶解气体在线监测装置(色谱法,7种气体和微水)
变压器油中溶解气体在线监测装置
专利名称：变压器油中溶解气体在线监测装置专利类型：实用新型专利
发明人：徐勇,柳旭,郝朝阳,冯勇,张洪波,安壮申请号：CN202121972026.4
申请日：20210821
公开号：CN215728151U
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了变压器油中溶解气体在线监测装置，属于变压器油监测装置技术领域。
变压器油中溶解气体在线监测装置，包括变压箱，还包括：第一转轴，转动连接在所述变压箱内；滑杆，滑动连接在所述变压箱内壁上，其中，所述滑杆螺纹连接在第一转轴上，所述滑杆远离变压箱内壁的一端上固定连接有监测感应器；数据处理中心，固定连接在所述变压箱顶部，且与所述监测感应器电性连接；本实用新型通过转动第一转轴带动监测感应器在变压器箱内监测不同深度的变压器油中溶解的气体，全面的掌握变压器的运行状况，及时的消除解决了变压器工作过程中的安全隐患，同时通过缠绕轮缠绕电性导线可避免电性导线与变压器主体接触而损坏变压器设备。
申请人：英大电力装备有限公司
地址：271000 山东省泰安市高新区一天门大街与龙腾路交汇处东88米
国籍：CN
代理机构：北京鼎德宝专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：牟炳彦
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广东电网公司变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范
16) 产品质保期为五年，在质保期内供货商免费更换所有配件、耗材，并承担维护及通信费用，
确保其产品能正常运行。
17) 厂商提供在线监测装置的测量原理。
18) 禁止使用可燃气体作载气。
19) 在运行 2 年内数据检测精度应在技术指标规定范围内，装置的标定周期应不小于 2 年，以减
轻维护压力。 5.4 测量基本误差3.1. Nhomakorabea3 工作电源
额定电压：AC220V±15%；频率：50Hz±0.5Hz；谐波含量<5%。
3.2 特殊使用条件
凡是需要满足 3.1 条规定之外的特殊使用条件，应在询价和订货时说明。
3.3 贮存、运输极限环境温度
装置的贮存、运输及安装允许的环境温度为-40℃～+80℃。
4 术语
4.1 变压器油中溶解气体在线监测装置 当变压器带电运行时，可用于对变压器绝缘油中溶解特征气体含量进行连续监测，也可按要求
变电站通信网络和系统 系列标准与上一级系统进行通信，实现数据远传、参数设置等功能。
12) 在线监测装置应在现场电磁干扰环境下具有良好的稳定性、可靠性。
13) 在线监测装置测量数据与试验室试验数据相比对，应满足 5.4 基本误差要求。
14) 监测装置应具有 10 年以上的使用寿命。
15) 在产品寿命周期内，供货商应提供软件免费升级服务。
3 使用条件
3.1 正常使用条件 3.1.1 最高环境气温：+50℃（户外）+40℃（户内） 3.1.2 最低环境气温：-40℃（户外）+0℃（户内） 3.1.3 最高月平均相对湿度：95%(25℃) (产品内部既不应凝露、也不应积水) 3.1.4 大气压力：80kPa～110kPa 3.1.5 最大风速：35m/s(离地面 10m 高、10min 平均风速) （户外） 3.1.6 最大日温差：30℃（户外） 3.1.7 日照强度：0.1W/cm2(风速 0.5m/s) （户外） 3.1.8 覆冰厚度：10mm（户外） 3.1.9 耐地震能力：
变压器油中八种气体及微水在线监测装置使用说明书范文V1[1]0
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变压器油中八种气体及微水在线监测装置使用说明书范文V1[1]040-0052-0B目录：1.1USB驱动安装。
2.0运行2.1准备2.2通讯设置2.3新站点设置2.4连接站点2.6联机工作2.7断开站点2.8离线3.0通讯3.1USB通讯3.2RS232以太网设备服务器通讯3.3Modem（PSTN或无线GSM/CDMA）通讯4.0新站点4.1开启站点4.2站点设置4.3站点名称4.4时区4.5通讯：Modem4.6通讯：USB4.7通讯：RS232以太网服设备务器5.0连接进展6.0状态6.1报警LED，注意LED，电源LED和运行LED6.2测量/停机/手动模式7.0数据菜单7.2数据列表7.3数据导出7.4数据绘图8.0Tranfi某设置8.1ID8.2同步8.3下一次预定测试8.4正常/警告/报警模式下测量间隔8.5标准温度8.6拨号密码8.7变压器电流比8.8GSMSMS8.9RS485Modbu-RTU9.0报警设置10.0报警设置历史11.0Tranfi某故障代码z利用本地直接连接（USB或RS232）与Tranfi某通讯。
z利用远程Modem拨号或局域网与Tranfi某通讯。
zTranfi某在线监测参数配置。
zTranfi某报警配置。
z修复，显示并且分析来自于Tranfi某的DGA结果。
这是自动解压缩这个文件，并且显示如下信息：遵照屏幕上的指令完成安装步骤。
选择“Iaccepttheagreement（我接受这个协议）”，点击Ne某t （下一步）。
程序会自动在默认位置创建一个新的目录，如上图所示，并且安装必要的程序。
一旦完成安装，就如下图所示。
点击Finih（完成）退出安装程序。
1.1USB驱动安装如果采用Modem通讯，则可以跳过这部分。
如果需要使用USB接口直接与Tranfi某通讯，则需要在PC上安装必要的USB驱动。
在用户PC上以虚拟串口的形式安装USB驱动，并且配置专门的串口号。
变压器油中溶解气体的在线监测技术的综述
变压器油中溶解气体的在线监测技术的综述【摘要】介绍了变压器油中溶解气体在线监测技术的应用与研究现状，分析比较了现有的油中溶解气体在线监测技术。
【关键字】变压器，油中溶解气体，在线监测【引言】电力机车变压器是电力系统的枢纽设备，其运行状态直接影响到整个电力系统的安全。
因为变压器油中溶解气体的分析不受外界影响，并且能在不停电的情况下进行，已经成为电力系统中对油浸式变压器早期故障诊断的有效监测方法。
早期采用的离线色谱检测技术，由于检测程序复杂、周期长，难以反映设备的当前状态。
随着在线监测技术的发展，减少和避免了非计划断电和灾难性事故的发生，为设备检修提供科学依据[1]。
本文简要介绍了变压器油中溶解气体的产生机理，重点对溶解气体在线监测技术的方法进行了综述。
1.变压器油中的溶解气体1.1产生机理变压器油中溶解的气体主要来自大气，主要成分为氮气和氧气；变压器在正常运行条件下，都会受电场、温度、湿度以及氧气的长时间作用发生速度缓慢的老化，其内部的绝缘材料会因热分解产生氢气（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和烃类气体；当变压器内部存在过热或放电故障时，绝缘介质会发生热裂解，主要产生一氧化碳、二氧化碳和低分子烃类物质；此外，在变压器油的精制过程、运输过程等都会产生气体，并通过与油接触而溶解于油中。
1.2溶解气体与变压器内部故障的关系变压器油和固体绝缘材料在热和电磁的作用下，将产生各种气体，这些气体要溶解于油中，对中各种气体进行分析，就可判断变压器故障。
如：1.2.1热性故障当固体材料局部过热时，就会产生CO和CO2，且CO/CO2>10，当变压器油局部过热时会产生大量的乙烯和甲烷。
1.2.2电性故障绕组匝间、层间出现的绝缘击穿，电弧放电、火花放电和局部放电[2，3]主要产生：氢气（H2），乙炔（C2H2），其次是乙烯（C2H4）和甲烷（CH4）。
2.变压器油中溶解气体在线监测的方法变压器油中溶解气体的在线监测技术主要分为油气分离和气体在线检测，前者常用的方法有薄膜透气法和抽真空取气法；后者又分为单组分气体在线监测和多组分气体在线监测。
变压器油中8种气体在线监测
变压器油中8种气体在线监测1．前言：在现代电力工业的设备运行和维护中，要求在电厂或电站运行的关键变压器特别是发现有异常的变压器上经常进行故障气体，微水含量，局部放电，绕组变形等多种项目的测量。
从这些结果中得到的科学信息是电力部门预计并控制安全服务和运行成本的诸多因素。
随着现代科技的快速发展以及微处理器的引入，在线监测仪器的发展速度正在稳步提高。
在线监测仪器的功能不断改善而价格在逐步下降，使智能化在线检测仪器的广泛应用成为可能。
由于通讯技术的发展使得在线监测的结果能够快速传递到远距的分析和控制中心，在出现故障时不但能及时自动报警并可从多气体比值判断故障性质及类型，采取必要措施，更显示出了他的重要作用。
近年来在国外各大电力部门的应用已经证明，在线监测技术对电力设备的充分利用，提高效益，延长使用寿命以及降低运行维护费用方面都有极大的作用。
自1960年以来，世界电力工业广泛使用变压器油中多种故障气体的色谱分析及多比值，TD 图等判断方法为电力部门的安全高效运行提供重要依据。
但其测量周期较长，脱气误差较大以及耗时较多等问题，尚难满足安全生产和状态检修的要求。
因此，变压器油中多种故障气体的在线监测就成为迫切的需要。
由国家质量监督局颁布的最新国家标准“变压器油中溶解气体分析和判断导则”中指出了变压器绝缘油的产气原理是由于绝缘油和固体绝缘材料在电及热作用下的分解。
低能量放电故障促使最弱的C-H键断裂，主要重新化合成氢气，乙烯在高于甲烷和乙烷的温度下生成。
大量的乙炔是在电弧的弧道中产生。
标准定义了“对判断充油电器设备内部故障有价值的特征气体：即氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2），并说明氧气（O2）和氮气（N2），可作为辅助判断指标。
因此对包含氧气（O2）在内的8种故障气体进行在线监测才能符合中国国家标准的要求，进一步监测氮气（N2）是国际新发展方向。
油色谱在线监测装置技术要求
主变压器油色谱在线监测装置技术要求1 标准技术参数投标人应认真逐项填写标准技术参数表（见表1）中投标人保证值，不能空格，也不能以“响应”两字代替，不允许改动招标人要求值。
如有差异，请填写表7投标人技术偏差表。
在线监测设备的通讯线路必须保证物理隔离，为防止误操作，禁止一切带有触摸屏、可移动式无线设备直接访问在线监测设备。
1.1技术参数2 项目需求部分2.1货物需求及供货范围一览表表2货物需求及供货范围一览表注：本期变压器油色谱在线监测系统不单独配置后台，油色谱监测装置接入前期色谱监测后台（南京华帅HSM3000）费用包含在投标报价中。
2.2必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表表3必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表2.3图纸资料提交单位及其接收单位经确认的图纸资料应由卖方提交表4所列单位。
表4卖方提交的须经确认的图纸资料及其接收单位2.4工程概况2.4.1项目名称：35千伏大桥变电站升压改造工程（变电部分）2.4.2项目单位：重庆三峡水利电力（集团）股份有限公司2.4.3工程规模：主变：2×40MVA2.4.4工程地址：重庆市万州区大桥变电站。
2.4.5交通、运输：铁路、公路、水运，施工现场车板交货。
2.5项目单位技术差异表项目单位原则上不能改动通用部分条款及专用部分固化的参数。
根据工程实际情况，使用条件及相关技术参数有差异时，应逐项在“表5 项目单位技术差异表”中列出。
本表是对技术规范的补充和修改，如有冲突，应以本表为准。
表5项目单位技术差异表（无）2.6使用条件表6 使用条件表2.7主要组部件配置表3 其他本技术条件书除满足以上条件外，未约定到的必须符合招标技术规范、投标文件及相关规程规范的要求。
变压器在线监测装置
变压器在线监测装置我厂2×1000MW机组2组主变（2x3台单相变）及2台三相一体式起备变变压器配置美国Serveron公司生产的变压器在线监测装置的描述。
在该系统装置中，对变压器油中故障气体（TM8）、微水（TMM）、高压套管（TMB）进行在线监测及后台控制，并通过接口与DCS 连接。
1、TM8/TMM变压器在线监测装置工作原理TM8/TMM变压器在线监测装置是通过油中溶解气体分析（Dissolved Gases Analysis,简称DGA）来对油浸电力设备进行监测。
因能够及时发现变压器内部存在的早期故障，在以往的运行维护中消除了不少事故隐患。
其工作原理是：TM8/TMM通过一台泵来实现变压器油以大约250ml/m的流量在变压器和在线监测仪的萃取系统间循环。
萃取过程不消耗变压器油。
油气分离装置气体侧有一个气密的空间，与油侧的油中气体达到自然平衡。
经过一个典型的4小时采样间隔，大约有60升油穿过了萃取系统，萃取系统中显示的气压反映了变压器中溶解气体的全部气压。
在获得气样后用载气通过色谱柱后，通过TCD获得气体的具体含量。
在色谱柱热区，通过加热的方式使其温度一直保持在73 C。
这样能够使测量准确稳定。
TM8/TMM带有自校验系统，能够自动或人为进行校验。
TM8/TMM共测量8种故障气体及微水，包括氢气，甲烷，乙炔，乙烯，乙烷，一氧化碳，二氧化碳和氧气。
TM8也能对氮气及总烃报数，是唯一全面符合中国标准的DGA。
2、TMB容性设备绝缘在线监测系统工作原理TMB容性设备绝缘在线监测系统，对电流互感器（CT）、套管（Bushing）、耦合电容器（OY）以及电压互感器（PY）、CVT等进行在线监测，能够发现套管存在的绝缘问题。
本系统利用高灵敏度电流传感器，不失真的采集电力设备末屏对地的电流信号，同时从相应的PT取得电压信号，通过对数字信号的运算和处理，得出介质损耗和电容量等信息。
最终利用专家系统，全方位的分析、判定、预测电气设备绝缘系统的运行状况。
变压器油中8种气体在线监测
变压器油中8种气体在线监测————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：变压器油中8种气体在线监测1．前言：在现代电力工业的设备运行和维护中，要求在电厂或电站运行的关键变压器特别是发现有异常的变压器上经常进行故障气体，微水含量，局部放电，绕组变形等多种项目的测量。
从这些结果中得到的科学信息是电力部门预计并控制安全服务和运行成本的诸多因素。
随着现代科技的快速发展以及微处理器的引入，在线监测仪器的发展速度正在稳步提高。
在线监测仪器的功能不断改善而价格在逐步下降，使智能化在线检测仪器的广泛应用成为可能。
由于通讯技术的发展使得在线监测的结果能够快速传递到远距的分析和控制中心，在出现故障时不但能及时自动报警并可从多气体比值判断故障性质及类型，采取必要措施，更显示出了他的重要作用。
近年来在国外各大电力部门的应用已经证明，在线监测技术对电力设备的充分利用，提高效益，延长使用寿命以及降低运行维护费用方面都有极大的作用。
自1960年以来，世界电力工业广泛使用变压器油中多种故障气体的色谱分析及多比值，TD图等判断方法为电力部门的安全高效运行提供重要依据。
但其测量周期较长，脱气误差较大以及耗时较多等问题，尚难满足安全生产和状态检修的要求。
因此，变压器油中多种故障气体的在线监测就成为迫切的需要。
由国家质量监督局颁布的最新国家标准“变压器油中溶解气体分析和判断导则”中指出了变压器绝缘油的产气原理是由于绝缘油和固体绝缘材料在电及热作用下的分解。
低能量放电故障促使最弱的C-H键断裂，主要重新化合成氢气，乙烯在高于甲烷和乙烷的温度下生成。
大量的乙炔是在电弧的弧道中产生。
标准定义了“对判断充油电器设备内部故障有价值的特征气体：即氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2），并说明氧气（O2）和氮气（N2），可作为辅助判断指标。
变压器油中溶解气体在线监测及诊断技术
变压器油中溶解气体在线监测及诊断技术摘要：目前大部分变压器使用绝缘油作为绝缘介质，绝缘油与油中的固体绝缘材料（纸和纸板等）在变压器运行过程中因电、热、氧化和局部电弧等多种因素的作用逐步氧化变质，裂解成低分子气体；变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障又会加快产气的速率。
随着故障的缓慢发展，裂解出来的气体形成泡在油中经过对流、扩散作用，就会不断地溶解在油中。
这部分油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度。
关键词：变压器油；溶解气体；线监测；诊断技术引言目前，电力变压器油中溶解气体在线监测，是公认最为有效的对变压器内潜伏性故障在线监测方法，已广泛用于不同电压等级的变电站。
现场运行情况表明，油中溶解气体在线监测装置在实际使用中经常出现漏报、误报等情况，导致不能及时对变压器进行检修而使变压器损坏，或造成不必要的停运检修，浪费人力物力。
分析其原因主要有：安装不当、使用环境与条件多变等，因此有必要对溶解气体在线检测装置的准确性进行现场校验与分析，而目前我国在此领域尚处于起步阶段。
通过研究油中溶解气体在线监测系统的现场校验技术，不仅可大幅提高监测装置监测效果，还有较高的应用推广价值。
1油中溶解气体在线监测装置关键技术1.1装置基本组成多组分油中溶解气体在线监测装置一般由油气分离单元、混合气体检测单元、数据处理单元和网络接入单元等几部分组成。
首先对变压器取油样，进行油气分离，从油中获取所需混合气体，再对混合气体进行检测，将气体浓度信号转换成电信号，经数据处理单元再转换成相应的数字信号后，通过网络接入单元将监测数据传送给主机。
多组分油中溶解气体在线监测装置的关键技术在于油气分离和混合气体检测。
1.2油气分离油气分离是油中溶解气体在线监测的关键步骤，其气体萃取的效果和速率直接影响装置检测的准确性和实时性。
目前应用于在线监测装置的油气分离方法主要有：薄膜渗透法、真空脱气法、平衡取气法和吹扫捕集法等。
2017油光谱变压器油中溶解气体在线监测系统要求
油光谱变压器油中溶解气体在线监测系统要求光学油光谱检测技术; 必须俱备优点为无标气、载气；检测周期短；重复性好；无耗材，易于系统维护。
1.油在线监测系统功能（1）气体采集分析功能应能同时监测变压器油中溶解的氢气（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、乙炔（C2H2）、乙烯（C2H4）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）等七种气体组份和水分（H2O）含量；监测各组份气体的变化率。
实现各种故障气体的含量和趋势预警，当故障气体含量或发展趋势超标时向后台工程师站输出报警信号。
1）运行环境:工作温度范围应满足-55℃至55℃；外壳防护等级应达到IP55。
2）系统设备的安装、进油及回油油路只估用同一个安装阀；直接挂装在变压本体上; 不能带外接油管与油路。
必须为机电一体设计; 不能另带外置上位机或外置式控制柜。
运行使用不影响主设备的正常、安全可靠运行，可以带电进行新设备的安装调试。
3）测量原理：光学光谱、红外吸收光谱检测法; 油气分离装置应采用动态顶空平衡法；应满足不消耗油、不污染油、无需载气和标气等前提条件，取油样方式须采用循环取油方式但不带外接油管与油路。
4）在线监测装置为德国纯进口原厂装备、不接受国内组装加工产品。
5）可接入铁芯接地监测装置的信号，通过油在线监测装置汇总后统一上送。
6）采集周期可调，最小的采集周期W40分钟，所有测量数据都应带有日期和时标。
采集周期可以由用户自行设定。
7）本机存储器能存储每次采集的数据，具有断电不遗失数据的功能。
存储容量能保证可以存储10年的采集数据。
（2）故障诊断功能1）故障诊断系统能根据各种检测气体的浓度值，用软件系统内的变压器故障诊断算法自动诊断出变压器运行状态，如发现异常系统能诊断出变压器内部故障类型并给出维修建议。
2）系统具备二级气体阀值报警及增长率报警功能，报警浓度和增长率可任意设定。
配有判断潜伏性故障的专家系统@Hydrosoft。
3）油在线监测故障诊断技术可采用IEC60599,标准以及改良的模糊三比值法、大卫三角形、立方图示法等多种方法，并能由用户可任意选择。
变压器油中溶解气体及微水在线监测系统技术方案
变压器油中溶解气体及微水在线监测系统技术方案1.概述变压器油中溶解气体和微水是反映变压器运行状态和绝缘状况的重要指标。
变压器油中的溶解气体主要为H2、CH4、C2H6、C2H4、CO、CO2、N2等气体，因电器设备的绝缘材料、设备结构和工作条件等不同，变压器油中的气体含量也不相同。
微水是指变压器油中含有的水分，与变压器绝缘性能有关。
当变压器油中的溶解气体和微水含量超标时，会对变压器的正常运行和绝缘性能产生不利影响。
传统的变压器油中溶解气体和微水检测方法多采用离线分析，即每隔一段时间取样、送至实验室进行分析，这种方法不但费时费力，还难以及时发现变压器运行中的异常情况。
因此，在线检测变压器油中溶解气体和微水的技术方案受到了广泛关注。
2.技术方案变压器油中溶解气体和微水在线监测系统是通过将传感器安装于变压器油箱内，实时测量变压器油中溶解气体和微水的含量，并将数据传输至数据采集装置和监控系统，完成变压器油中溶解气体和微水的在线监测的技术方案。
2.1 变压器油中溶解气体在线监测系统变压器油中溶解气体在线监测系统主要包括设备和软件两个部分。
2.1.1 设备部分变压器油中溶解气体在线监测的设备包括溶解气体传感器、气体采集器、信号转换器和数据采集装置。
（1）溶解气体传感器目前市面上常用的变压器油中溶解气体传感器主要有三种：热膜传感器、红外传感器和色谱法传感器。
热膜传感器基于热膜敏感元件的电阻随气体导电性变化的原理，测量变压器油中溶解气体的含量。
这种传感器具有响应速度快、精度高、稳定性好等优点。
红外传感器主要利用气体分子的吸收谱线由于吸收气体能量发生了吸收和发射的变化，从而测量溶解气体的含量。
这种传感器具有测量范围广、使用寿命长等优点。
色谱法传感器是将变压器油样品进样进入分离柱，分离后通过检测器检测气体，最终确定变压器油中溶解气体的含量。
这种传感器精度高，可以同时检测多种气体，但其体积较大，需要配合支持性设备使用。
变压器油中溶解气体及微水在线监测系统技术方案
变压器油中溶解气体及微水在线监测系统技术方案一、技术方案概述变压器油中溶解气体及微水是评估变压器运行状态的重要指标之一，因此，建立一个能够实时、准确监测变压器油中溶解气体及微水的在线监测系统是十分重要的。
本文将介绍一种基于红外吸收、电容式传感器等原理的变压器油中溶解气体及微水在线监测系统技术方案。
二、技术原理1. 溶解气体在线监测变压器油中溶解气体是反映变压器内部故障的重要指标，常见的溶解气体有氧气、氢气、可燃气体等。
在本方案中，采用红外吸收原理实现溶解气体的在线监测。
具体地，将变压器油样本放置于红外吸收谱仪中，利用溶解气体在红外波长下吸收的特性，通过与事先建立好的标准库进行比对，得到各种溶解气体的浓度值。
2. 微水在线监测变压器中存在着大量的绝缘油，而油在运行过程中可能因为机械振动、温度变化等原因而产生微水，这会影响绝缘油的性能，甚至对变压器的运行安全造成影响。
因此，在本方案中，采用电容式传感器原理实现微水的在线监测。
具体地，将电容式传感器安装在变压器油箱内部，当油中水含量超过一定阈值时，传感器将产生信号，通过信号放大、处理等步骤，得到微水的浓度值。
三、系统设计1. 硬件设计本方案中，变压器油样本的采集和处理通过自动采样、输送、清洗等机械设备实现。
具体地，采用自动化的样品输送系统将油样品输送至红外吸收谱仪中，通过轴流泵等设备将油样品送至电容式传感器中，实现对溶解气体和微水的在线监测。
2. 软件设计本方案中，溶解气体和微水的在线监测结果通过工业控制计算机实现。
具体地，通过建立标准库、与传感器进行数据交互、分析处理等方式，实现电容式传感器和红外吸收谱仪的数据集成，并对监测结果进行分析和预警，确保变压器的安全稳定运行。
四、总结变压器油中溶解气体和微水的在线监测对于保障变压器的运行安全至关重要。
本文介绍了一种基于红外吸收、电容式传感器等原理的变压器油中溶解气体及微水在线监测系统技术方案，通过系统硬件和软件的设计，能够实现对变压器油中溶解气体和微水的实时、准确监测，为变压器的安全稳定运行提供了保障。
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GDDJ-DGA变压器油色谱在线监测装置一、规定用途GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置是用于电力变压器油中溶解气体的在线分析与故障诊断，适用于各种电压等级的电力充油变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。
二、安全规程从事本设备的安装，投入运行，操作，维护和修理的所有人员◆必须有相应的专业资格。
◆必须严格遵守各项使用说明。
◆不要在数据处理服务器上玩电子游戏、浏览网页。
◆不要在数据处理服务器上任意安装软件，避免不必要的冲突。
违章操作或错误使用可能导致：◆降低设备的使用寿命和监测精度。
◆损坏本设备和用户的其他设备。
◆造成严重的或致命的伤害。
三、GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置简介GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置可实现自动定量循环清洗、进油、油气分离、样品分析，数据处理，实时报警；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，减少重大损失，提高设备运行的可靠性。
该系统作为油色谱在线监测领域的新一代产品，将为电力变压器实现在线远程DGA 分析提供稳定可靠的解决方案，是电力系统状态检修制度实施的有力保障。
GDDJ-DGA 系统是结合了本公司在电力色谱自动全脱气装置运行中近二十年的成功经验，并总结国内外油色谱在线监测的优缺点，倾心打造而成。
该系统保持了我公司产品向来所具有的稳定性、可靠性、准确性等方面的优势：♦在线检测H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、H20(可选)的浓度及增长率；♦定量清洗循环取样方式，真实地反应变压器油中溶解气体状态；♦油气分离安全可靠，不污染，排放和不排放变压器油可由用户自己选择；♦采用专用复合色谱柱，提高气体组分的分离度；♦采用进口特制的检测器，提高烃类气体的检测灵敏度；♦高稳定性、高精度气体检测技术，误差范围为± 10%；♦成熟可靠的通信方式，采用标准网络协议，支持远程数据传输；♦数据采集可靠性高，采用过采样技术Δ－∑模数转换器，24位分辨率，自动校准；♦多样的数据显示及查询方式，提供报表和趋势图，历史数据存储寿命为10年；♦环境适应能力强，成功应用于高寒、高温、高湿度、高海拔地区；♦抗干扰性能高，电磁兼容性能满足GB/T17626 与IEC61000 标准；♦提供有两级报警功能，报警信号可远传；♦开放的数据库，可接入电力系统局域网；此外，GDDJ-DGA 系统采用了模块化设计，高性能嵌入式处理器的应用使色谱在线监测系统更加稳定可靠，并具有下列特点：♦更快的分析周期，最小监测周期为40-60分钟，可由用户自行设置，推荐检测周期为24小时检测一次；♦油气分离速度快，仅需10分钟多钟左右，采用特殊的环境适应技术，消除温、湿度变化对气体分配系数的影响；♦分析后的油样采用脱气和缓冲处理技术，消除回注变压器本体的油样中夹杂的气泡，多层隔离式回注油（返油）技术，绝对保证载气不会带进变压器本体中；♦ C2H2最低检测限可达0.1-0.5 μ L/L ；♦采用双回路多模式恒温控制，控温精度达± 0.1 ℃，设备配有自动恒温工业空调；♦采用嵌入式处理器控制系统，将油气分离、数据采集、色谱分析、浓度计算、数据报警、设备状态监控等多功能集于一体，不会出现数据丢失等情况，大大提高了系统的可靠性和稳定性；♦功能接口电路采用光耦隔离设计，进一步提高系统抗干扰性能；♦采用以太网方式，可实现全数字、远程数据传输、控制和参数设置；♦加强系统故障诊断功能，提供改良三比值法、大卫三角法和立方体图示法，给出诊断结果；♦加强系统自检，增加远程维护功能，提供设备异常事件报警；♦支持61850通讯协议，提供同类监测设备组网功能，可实现某一区域的集中远程诊断；♦系统结构采用19”标准机箱和高集成模块化设计，结构紧凑，安装维护简便，操作人性化；♦可扩展性高，可便捷的与其它监测装置集成；♦无钢瓶设计，不需要每年更换载气，大大减少了售后维护量，并且没有高压容器在变压器旁，设备安全性得到充分保障，没有任何安全隐患。
四、GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置组成GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置可由现场监测主机独立完成，现场监测主机包含色谱数据采集处理模块、、油气分离模块、气体检测模块、气源模块等四个高集成模块和辅助单元组成。
其中色谱数据采集处理模块包含数据采集单元、现场控制处理单元、通讯控制单元及61850规约通讯等；油气分离模块包含油样循环采集单元、油样定量单元、油样处理返回单元、脱气集气单元等；气体检测模块包含气体分离单元、恒温恒流控制单元、气体检测单元等；气源模块包含产气单元、储气单元、净化单元、压力控制和报警单元等；辅助单元包括置于变压器接口、油管及通信及电源电缆等。
如果不通过61850通讯规约直接上传数据和报警等值也可以在主控室安装电脑和监控软件，直接在主控室内监测设备的运行状况。
五、GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置工作原理GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置工作时，先利用油样采集单元进行油路循环，处理连接管道的死油，再进行油样定量；油气分离单元快速分离油中溶解气体输送到六通阀的定量管内并自动进样；在自产载气推动下，样气经过色谱柱分离，顺序进入气体检测器；数据采集单元完成AD 数据的转换和采集，嵌入式处理单元对采集到的数据进行存储、计算和分析，并通过100M 以太网接口将数据上传至数据处理服务器或通过通信协议直接上传到省公司后台，也可由GDDJ-DGA-03监测与预警软件进行数据处理和故障分析。
六、 GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置主要技术参数七、变压器油色谱在线监测装置设备尺寸八、变压器油色谱在线监测装置硬件安装前准备选择合适的取油口及回油口GDDJ-DGA 变压器色谱在线监测系统从变压器中取油、对油进行分析，然后把油送回到变压器中。
取油口和回油口的选择对于油中溶解气体的精确分析是非常重要的。
确定取油口和回油口的位置我们推荐从变压器的下部取油，把实验室人员的取油口改装后使用，在变压器的中上部位回油。
取油口位置的油应该能够充分代表变压器中的油。
注意确定取油口和回油口规格参数需确定取油口、回油口、接口阀门的类型、接口阀门螺纹规格及阀门高度等主要参数，并正确估算取油回油口与色谱数据采集装置安装位置的距离，以便厂方加工相应的转接阀门并附带足够长度的油管。
现场监测主机安装位置的确定选择现场监测主机的安装位置时，应该考虑以下方面：①现场监测主机应该安装在不影响变压器维护和不影响其它工作的位置。
②现场监测主机前后两侧应预留 1.0 米的空间，以便用于现场监测主机的安装与维护，其正面（带指示灯面）应面向巡检通道。
③现场监测主机安装位置应尽量接近取油口和回油口的位置。
现场监测主机安装位置确定后应正确估算取油口、回油口与安装位置的距离。
④现场监测主机安装位置附近应有AC220V 电源。
安装基础平台施工如图 3.2 所示，进行安装基础平台施工。
图 3.2 基础平台示意图选择合适的现场监测主机工作电源GDDJ-DGA 变压器色谱在线监测系统使用交流220V 电源，功耗为小于1000W 。
安装前需确定电源控制柜与现场监测主机间的距离。
选择合适的数据处理服务器（电脑）安装位置数据处理服务器建议安装在变电站主控室或电厂的电气控制室内（预留交流220V电源及通信线通道）。
数据处理服务器外型满足19″工业机箱标准，可直接在预留空位的19″标准工业控制屏柜上安装。
如无备用，则需要加装19″标准工业控制屏柜。
该屏柜需要另行定购。
注意九、GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置硬件安装GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置是高紧密系统集成的仪器，无论是否在保修期内，用户最好不要随意拆装仪器，以免造成不必要的麻烦。
在进行安装工作前，须仔细阅读和理解本章节的全部内容，这对顺利完成安装过程非常重要。
安装所需设备仪器部件现场主机：外形尺寸：600（宽）× 1100 （高）× 535（深）mm ；通信电缆/ 光缆铺设GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置的数据处理服务器安装在主控室内，现场监测主机安装在变压器现场，如采用有线方式进行数据传输时，互相之间通过以太网通信。
因此，在安装时需要敷设一条4芯多模铠装光缆或超五类双绞线（看需要定），长度根据实际距离而定。
电源电缆铺设GDDJ-DGA 变压器油色谱监测系统现场监测主机使用220V交流电源，需在现场电源控制柜与现场监测主机间铺设一条1.5平方铠装电源电缆。
接地线铺设为确保GDDJ-DGA 变压器油色谱监测系统现场监测主机有效接地，现场监测主机机柜与有效接地点之间应有接地线联接。
接地电缆采用两端压接镀锡铜鼻子的铜铰线，截面积不小于4mm 2；接地导体采用截面48mm 2，厚度4mm 的扁钢。
取油回油管走向确定按照变压器本体上取油回油阀门的位置及朝向，根据捷近、美观的原则确定取油回油管走向。
注意防护管铺设按照确定的取油回油管走向，将变压器本体底层油池内的鹅卵石清理出能埋入φ50 防护管的通道，铺入所需防护管。
注意取油回油接口阀安装安装取油回油阀时，先旋下取油回油口螺帽，更换新的耐油密封圈，按照取油样的方法，用一空桶或其他容器接废油，旋松取油嘴，让油样从取油口流出，流量调至适中，迅速旋上接口阀直至压紧密封圈。
接口阀如下图油管铺设⑴、油管加穿发泡保温管。
⑵、将已加装保温管的油管穿入防护管，按预铺防护管的走向铺设油管。
油管连接将取油回油接口阀上预留口与已铺设油管对接。
取油回油管充放油、及取回油管接入设备为防止在油管加穿发泡保温管时杂物进入油管，应进行取油回油管充放油操作。
1 、逆时针旋松接口阀侧面放油螺栓。
2 、让油样较快速地从油管流出，直至流出的油样无气泡时马上与色谱数据采集装置进出油管接口对接。
取油回油管安装后检漏取油回油管在完成变压器侧和监测设备安装及油管对接后，用观察油是否渗漏的方法检查油管各连接点是否存在泄漏。
⑴、将变压器和设备所有连接的接口处用布或纸擦干净。
⑵、1小时左右观察，接口处无油迹视作不漏。
警告注意注意现场监测主机电源电缆连接现场主机电源电缆是一条2.5平方的铠装电源线，将现场交流220V 电源连接到现场监测主机机柜内的电源开关的上部端子上，连接好后需要对连接进行一次彻底检查，以保证连接的正确性。
警告接地线连接接地线通过螺栓连接将现场监测主机与有效接地点可靠相连。
通信电缆连接根据图通信接线定义，将相应通信接插件对接。
注意4.2.3.7 系统加电在确认电气连接正确无误后，分别给数据处理服务器和现场监测主机接入220V交流电源。