变压器油中气体在线监测装置
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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变压器油中溶解气体在线监测系统的原理及应用
变压器油中溶解气体在线监测系统的原理及应用摘要：在对变压器油中溶解的气体进行诊断和监测时可以使用变压器油中气体在线监测装置来完成，它在对变压器的早期故障进行判断时可以作为一种成熟可靠的装置来完成诊断。
将变压器油中气体的在线监测装置作为检验的目标，根据传统的检验方法，将可行的现场校验方法提出来，使装置更加安全可靠，做好定量定性诊断投运状态的在线监测装置。
关键词：变压器；油中；溶解气体；在线监测；原理；应用1变压器油中溶解气体在线监测系统的原理1.1基于燃料电池技术的在线监测装置原理燃料电池与一般电池的组成一样，它是利用电化学的一种电池。
单体电池的组成包括正负两极（正极为氧化剂电极而负极为燃料电极）和电解质。
燃料电池中的正负两极不含有活性物质，只作为催化转换元件而存在。
所以燃料电池从真正意义上实现了将化学能转化成电能，是一种能量转换机器。
电池在工作的过程中，外部来供给氧化剂和燃料，从而发生反应。
理论上来讲如果不断的输入反应物，就会不断的排出产出物，燃料电池就可以实现持续发电[1]。
1.2基于气相色谱技术的在线监测装置原理色谱分析的理论依据是分配混合物中不同组分的之间的两相，其中不动的一相是固定相；另外一相是帮助混合物在固定相之间流过的流体，称为流动相。
流动相中包含的混合物流过固定相的时候，会和固定相之间发生相互作用。
因为不同组分的结构与性质都不同，相互之间作用力的大小也不同。
所以当推动力相同时，各种组分在固定相中所存留的时间也不一样[2]。
利用两相分配的原理来分离混合物中的各组分的技术，就叫做色谱法或色谱分离技术。
色谱流动相中包含液体或气体，流动相以液体来充当时，就叫做液相色谱；流动相用气体来充当时，就叫做气相色谱。
实行常规油色谱分析法主要用到的是气相色谱仪这种装置。
当色谱仪中的柱平均压力和柱温都确定时，两项中的组分平衡状态下，分配系数就是在单位体积固定相组分中的分布量与单位体积流动相组分中的分布量所得的比例，用K来表示，K值越大，组分就会越久的停留在色谱内，反之时间就更短。
变压器油中溶解气体在线监测说明书
2）检测方式：手动召唤数据和定时自动轮询功能。 3）自检功能：在远程监控中心，本公司能及时的了解设备的运行状态，达到了更
好地为变压器用户，尤其是非电力系统用户服务的目的。 4）设备报警管理：接收运行报警信号，提供报警功能，具有报警条件，产气速率
变压器油中气体在线监测装置
ES・201丧压器油中溶解气体在线监测装置技术标书福州亿森电力设备有限公司变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范1范围本技术规范规定了变压器油中溶解气体在线监测参数的选取、监测系统的选型、试验和检验、包装、运输和贮存等方面的技术要求。
本技术规范适用于海南电网公司所属单位对110kV及以上电压等级的变压器、电抗器等变电设备的油中溶解气体在线监测装置的选用。
对其它电力设备选用油中溶解气体在线监测装置时也可参照执行。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本办法的引用而成为本办法的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本办法。
IEC255 继电器和保护装置的电气干扰试验IEC60870-5-101 远动设备及系统传输规约IEC61969-2-1 电子设备用机械结构室外机壳第2-1部分：详细规范-机箱尺寸GB191 包装储运图示标志电子计算机场地通用规范GB2887GB4208 外壳防护等级（IP代码）GB4943 GB6587.8 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全电子测量仪器电源频率与电压试验GB16836 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求GB50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T2423 电工电子产品环境试验GB/T5080.7 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB/T7252 变压器油中溶解气体分析和判断导则GB/T7261 继电器及继电保护装置基本试验方法GB/T9361 计算机场地安全要求GB/T11287 电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1章：振动试验（正弦）GB/T14598.9电气继电器第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇:辐射电磁场干扰试验GB/T14598.13 电气继电器第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第一部分:1MHz脉冲干扰试验GB/T16927 高电压试验技术GB/T17626 电磁兼容试验和测量技术DL/T596 电气设备预防性试验规程DL/T621 交流电气装置的接地DL/T634.5104 远动设备及系统第5部分：传输规约第104篇：采用标准传输文件集的IEC60870-5-101 网络访问3使用条件3.1正常使用条件3.1.1最高环境气温：+50 C （户外）+40C（户内）3.1.2最低环境气温：-40 C （户外）+0 C （户内）3.1.3最高月平均相对湿度：95%（25 °C ）（产品内部既不应凝露、也不应积水） 3.1.4 大气压力：80kPa 〜110kPa3.1.5最大风速：40m/s（离地面10m 高、10min平均风速）（户外）3.1.6最大日温差：30C（户外）23.1.7日照强度：0.1W/cm （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：地震烈度9度地震烈度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0.125 g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地震波为正弦波，持续时间三个周波，安全系数 1.67。
变电设备在线监测装置检验规范 第2部分：变压器油中溶解气体在线监测装置
多组分在线监测装置技术指标
最高检测限值 μ L/L 2000 1000 1000 1000 1000 5000 15000 最低检测限值或±30%， 测量误差取两者最大值 测量误差要求
II
Q / GDW ５４０．２ — ２０１０
变电设备在线监测装置检验规范 第 2 部分：变压器油中溶解气体在线监测装置
１ 范围
本标准规定了变压器油中溶解气体在线监测装置的检验条件、专项检验项目、仪器设备和材料、检 验内容及要求、检验结果处理和检验周期。 本标准适用于变压器油中溶解气体在线监测装置的出厂试验、型式试验、入网检测试验、现场试验 和特殊试验。 本标准适用于变压器油中溶解气体在线监测装置专项检测项目的检验。 ２ 规范性引用文件
６
检验内容及要求
６．１ 测量误差试验 ６．１．１ 制备油样 a） 向油样制备装置中注入新变压器油；对装置中变压器油进行真空脱气或者高纯氮洗脱气，制备 空白油；通入一定量的配油样用气体并与空白油充分混合，配制出一定浓度的“油样” 。制备的油样中 各气体成分浓度由实验室气相色谱仪标定。 b） 油样中所含气体成分浓度应该符合下列要求： 1） 最低检测限值（允许偏差-10%～30%） 、最高检测限值（允许偏差-30%～10%） ； 2） 烃类气体小于 10μ L/L 油样 1 个，10μ L/L 至 150 μ L/L 大致成等差关系的不少于 4 个； 3） 介于 150 μ L/L 和最高检测限值两者之间、气体含量大致成等差关系的不少于 4 个。 c） 油样主要包括多气体成分，必要时也可以配制单气体成分。 ６．１．２ 油样分析 a） 将“油样”接入变压器油中溶解气体在线监测装置进行分析测试，取相同油样用实验室气相色 谱仪进行分析测试，且实验室测量数据的重复性满足 GB/T17623 中§9.1 的要求，以实验室气相色谱仪 测量结果为基准。 b） 合格判据：按下式计算测量误差，偏差值应满足表 1、表 2 的要求。
CSG_变压器油中溶解气体在线监测装置-(专用部分)-初稿
变压器油中溶解气体在线监测装置标准技术规范书（专用部分）标书编号中国南方电网有限责任公司2017年9月目录一、工程概述 (3)1.1 工程概况 (3)1.2 使用条件 (3)二、设备详细技术要求 (4)2.1 供货需求及供货范围 (4)2.2 标准技术特性参数表 (6)2.3 性能要求响应表 (8)2.4 投标人资料提交时间及培训要求 (9)2.5 备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 (10)三、投标方技术偏差 (11)3.1 投标方技术偏差 (11)3.2 投标方需说明的其他问题 (12)四、设计图纸提交要求 (12)4.1 图纸资料提交单位 (12)一、工程概述1.1 工程概况本技术规范书采购的设备适用的工程概况如下：表1.1 工程概况一览表（项目单位填写）序号名称项目单位填写1 工程名称2 工程建设单位3 工程地址4 是否为扩建工程（是/否）5 运输条件7 系统标称电压8 系统最高电压9 系统额定频率10 系统中性点接地方式1.2 使用条件本技术规范书采购的设备适用的外部条件如下：表1.2 设备外部条件一览表（项目单位填写）序号参数类型单位正常使用条件特殊使用条件项目需求值或表述投标人保证值备注（须说明本工程适用的是正常使用条件或是特殊使用条件）1 环境温度1.1 最高日温度0C 701.2 最低日温度0C -252 环境相对湿度%2.1 最大相对湿度% 952.2 最小相对湿度% 53 大气压力3.1 最大大气压力kPa 1103.1 最小大气压力kPa 804 最大风速（离地面m/s3510m 高，10min 平均风速）（户外）5 最大日温差0C 256 日照强度（风速0.5m/s）（户外）W/cm20.17 覆冰厚度（户外）mm 108 工作电源额定电压（AC）V 220±15％9 工作电源频率Hz 50±0.510 工作电源最大谐波含量% 5二、设备详细技术要求2.1 供货需求及供货范围合同供货范围为全组分类变压器油中溶解气体在线监测装置，详见附表2.1。
变压器油中溶解气体在线监测装置故障分析
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｇ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｉ ｓ ｎ ｏ ｗ ｍａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ，ａ ｎ ｄ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ
传感 器法 等 。 国内变 压器 在线 监测 装置 大 多选用
１ 在 线 监 测 装 置 运行 中 出现 的 主 要 问题
从 近两年 青海 电网实施 数据 远传 的油 中溶 解
气相 色谱 分 析法 和 光 声 光 谱 检 测法 ， 青 海 电 网变 压器 油 中溶解 气体 在 线监 测装 置 主要使 用 以上两
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｆａ ｕ ｌ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｄｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ Ｇａ ｓ ｉ ｎ ０ｉ ｌ Ｏｎ ｌ ｉ ｎｅ
Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｑｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ
第３ ２卷 第 ３期 ２ ０ １ ３年 ９月
青
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Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ． ３
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变 压 器 油 中 溶 解 气 体 在 线 监 测 装 置 故 障 分 析
变压器油中溶解气体在线监测 检定规程-概述说明以及解释
变压器油中溶解气体在线监测检定规程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述变压器油作为变压器的重要介质之一，承担着冷却、绝缘和灭弧等关键功能。
然而，随着使用时间的增长，变压器油中往往会溶解一些气体，这些溶解气体的存在对变压器的正常运行产生了极大的影响。
因此，对变压器油中溶解气体的在线监测变得至关重要。
溶解在变压器油中的气体来源主要可以分为两类：一类是由于变压器内部的故障或异常工况引起的气体生成，例如绝缘材料老化、开关设备故障、电弧放电等；另一类是由于环境因素引起的外源性气体进入，例如大气中的氧气、空气湿度等。
这些溶解气体的存在对变压器的运行状态和性能造成了一系列负面影响。
首先，气体会导致变压器油的绝缘性能下降，增加了绝缘介质击穿的风险；其次，气体会降低油的冷却效果，影响变压器的散热能力；最后，气体还可能导致油的氧化和硫化，引发油的老化和腐蚀变质。
因此，为了确保变压器的正常运行和延长其使用寿命，对变压器油中溶解气体的在线监测具有重要的意义。
通过实时监测变压器油中的气体含量和种类，可以及时判定变压器是否存在故障或异常情况，采取相应的维护和修复措施。
此外，对溶解气体进行定期监测还有助于掌握变压器的运行状态，提前预防潜在的问题，减少变压器的停用和维修时间，进一步提高电力系统的可靠性和稳定性。
综上所述，变压器油中溶解气体的在线监测在电力行业中具有重要的意义。
通过对溶解气体的监测和分析，可以有效提高变压器的安全性和可靠性，保障电力系统的稳定供电。
因此，制定并遵守合适的变压器油中溶解气体在线监测检定规程，对保障电力系统的正常运行和设备的长期稳定工作具有重要的意义。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示：文章结构本文主要包括以下几个部分：1. 引言：在这一部分，首先对变压器油中溶解气体在线监测的背景和重要性进行简要介绍，然后概述本文的目的和结构。
2. 正文：本部分将详细介绍变压器油中溶解气体的重要性和变压器油中溶解气体在线监测的意义。
变压器油中溶解气体在线监测装置到货抽检技术标准(多组份)
中国南方电网faaaCHINASOUTHERNPOWERGRID贵州电网有限责任公司变压器油中溶解气体在线监测装置（多组份）到货抽检技术标准庐©w后总@[RD©贵州电网有限责任公司二0一五年六月⅞中国南方电网CHINASOuyXEHX-OWE穴G-IO目录1、适用范围 (4)2、规范性引用文件 (4)3、工作内容和方法 (5)3.1 抽检原则 (5)3.2 抽样方式 (5)3.3 质量判别依据 (5)3.4 判定原则 (5)3.5 评价标准 (6)4、试验前准备 (8)4.1 实验附件 (8)4.2 测试设备 (8)5、试验项目及方案 (8)5.1 外观检查 (8)5.2 基本功能检验 (8)5.3 通讯及一致性检验 (8)5.4 测量误差试验 (8)5.5 测量重复性试验 (8)5.6 最小检测周期验证 (8)5.7 系统通讯规约测试 (8)根据贵州电网有限责任公司品控标准体系建设要求，为规范公司变压器油中溶解气体在线监测装置到货抽检标准和要求，指导公司到货抽检工作的开展，依据国家和行业相关标准及公司采购技术标准、技术协议，特制定本标准。
本标准由贵州电网有限责任公司物资部提出、归口管理，并负责滚动修编和解释。
本标准起草单位:本标准主要起草人:本标准自发布之日起实施。
执行中的问题和意见，请及时反馈至贵州电网有限责任公司物资部。
贵州电网有限责任公司变压器油中溶解气体在线监测装置（多组份）到货抽检技术标准1、适用范围本标准适用于贵州曳闻公司采购的变压器油中溶解气体在线监测装置（多组份）的到货抽检工作。
2、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T17623D1√F722--------- 变压器油中溶解气体分析和判断导则南方电网公司变电设备在线监测装置通用技术规范南方电网公司变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范D1/T860.6变电站通信网络和系统…第6部分：H变电站有关的IED的通信配置描述语言D1/T860.71变电站通信网络和系统第∙71部分1变电⅜⅛和线路E馈线》设备的基本通信结构一原理和模型D1/T860.72变电站通信网络和系统…第•72部分T-变电站和线路（馈线J设备的基本通信结构一抽象通信服务接口（ACS1）D1/T860.73变电站通信网络和系统第73部分；变电站和线路（馈线，设备基本通信结构一公用公共数据类D1/T860.74变电站通信网络和系统第74部分：变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构一兼容的逻辑节点类和数据类D1/T860.81变电站通信网络和系统第81部分：恃定通信服务映射（SCSM）映射-到-MMS（ISO/IEC9506第1部分和第2•部分AD1/T860.91变电站通信网络和系统∙-第”91部分1特定通信服务映射（SCSM）通过单向多路点对点串行通信链路的采样值D1/T860.92变电站通信网•络和系统…第92部分1特定通信服务映射（SCSM）⅞中国南方电网CHINASOUTHERNPOWERGRIO 通过ISO/IEC∙88O2-3GB∕T∙15629.3的采样值D1/T860.10变电站通信网络和系统第10部分：一致性测试GBZT17623 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法；D1/T722 变压器油中溶解气体分析和判断导则D1/T860.6 变电站通信网络和系统第6部分：与变电站有关的IED的通信配皆描述语言D1/T860.10 变电站通信网络和系统第10部分：一致性测试D1/T860.71 变电站通信网络和系统第7-1部分：变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构一原理和模型D1/T860.72 变电站通信网络和系统第7-2部分：变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构一抽象通信服务接口（ACSDD1/T860.73 变电站通信网络和系统第7-3部分：变电站和线路（馈线）设备基本通信结构一公用公共数据类D1/T860.74 变电站通信网络和系统第7-4部分：变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构一兼容的逻辑节点类和数据类D1/T860.81 变电站通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射（SCSM）映射到MMS（ISo/IEC9506第1部分和第2部分）D1/T860.91 变电站通信网络和系统第9-1部分：特定通信服务映射（SCSM）-通过单向多路点对点串行通信链路的采样值D1/T860.92 变电站通信网络和系统第9-2部分：特定通信服务映射（SCSM）-通过ISO/IEC8802-3GB/T15629.3的采样值南方电网公司变电设备在线监测装置通用技术规范南方电网公司变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范3、工作内容和方法3.1 抽检原则3.1.1 全年到货抽检范围覆盖所有供货供应商及所有供货型号。
高压电力变压器安装变压器油色谱在线监测装置的必要性
1、前言.随着电力系统电压等级的提高、设备容量的增大，人们对供电可靠性提出了越来越高的要求。
变压器是电力系统主要设备之一，保证变压器的安全可靠运行，对提高电力系统的供电可靠性具有十分重要的意义。
变压器在运行中虽然采取了必要的保护措施，但由于内部绝缘结构复杂，电场及热场不均匀分布等原因，运行中仍有事故发生。
因此，为确保主变安全运行，人们发展了很多检测方法，油色谱检测是最为有效、灵敏的方法之一，不仅能发现故障、还能判断故障类型，故障的发展快慢。
但是，色谱是定期取样进行分析的，对突发性故障难以发现，且分析过程繁杂，环节多，人为误差大。
为此，为随时掌握设备的运行状态，检出突发性故障。
开展变压器油中溶解气体在线监测技术(DGA)的研究，开发变压器油中溶解气体在线监测系统，对于电力变压器实现状态监测与状态维修具有十分重要的意义。
2、变压器绝缘故障的原理2.1、变压器绝缘故障与特征气体的关系变压器的绝缘状况的优劣是电力系统安全运行的关键因素之一，变压器的主绝缘由绝缘油和固体绝缘材料两大部分组成。
变压器的内部故障主要分为过热性故障、放电性故障及受潮故障三种。
热故障可以分为低于150℃~300℃的低热故障、300~700℃的中热故障以及高于700℃的高热故障；电气故障按能量大小分，有高能量的电弧放电、低能量的间歇火花放电和最低能量的局部放电。
绝缘油和固体绝缘材料由于热或电故障分解出的气体经对流、扩散、不断地溶解在油中。
这些故障气体的组成和含量与故障的类型及其严重程度有密切关系。
因此，分析溶解于油中的气体，就能尽早发现变压器内部存在的潜伏性故障。
不同的故障类型产生的主要和次要特征气体如表1所示。
由上表可以看到，低能量局部放电在油中产生了氢气，过热故障产生了氢气、甲烷、乙烷和乙烯，而电弧故障则导致了氢气和乙炔的增加。
图1.1 油分解产生特征气体随温度变化概要图解在不同热点温度下，不同气体的增长率不同，特征气体的成份也不同。
变压器油中溶解气体在线监测装置通用技术规范
200MW风力发电项目工程变压器油中溶解气体在线监测装置通用技术规范2019年7月200MW风力发电项目工程技术规范书变压器油中溶解气体在线监测装置物资采购标准技术规范使用说明1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。
2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。
3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分，项目单位应填写《项目单位技术差异表》并加盖项目单位公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会：①改动通用部分条款及专用部分固化的参数；②项目单位要求值超出标准技术参数值；③需要修正污秽、温度、海拔等条件。
经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成《项目单位技术差异表》，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。
4、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。
5、技术规范专用部分由项目单位根据工程情况编写，其中带“××”的文字和技术参数及“项目单位填写”的部分由各项目单位根据工程实际情况和需要必须全面认真填写；空白部分的参数根据需要选择填写；表格中带下划线的技术参数由项目单位和设计院根据工程具体情况更改，不带下划线的技术参数为固化技术参数，技术规范专用部分技术参数表中项目单位与投标人均不需要填写的部分栏目，项目单位应以“—”表示。
6、投标人应逐项响应技术规范专用部分中相应内容。
填写投标人响应部分，应严格按技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。
投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“投标人技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。
7、货物需求一览表中数量各项目单位和设计院必须填写，如不能确定准确数量，可以填写估算数量。
200MW风力发电项目工程技术规范书目录1总则 ........................................................................................................................................................... - 1 -1.1 一般规定 ........................................................................................................................................ - 1 -1.2 投标人应提供的资格文件............................................................................................................. - 1 -1.3 工作范围和进度要求..................................................................................................................... - 1 -1.4 技术资料 ........................................................................................................................................ - 2 -1.5 标准和规范 .................................................................................................................................... - 2 -1.6 必须提交的技术数据和信息......................................................................................................... - 2 -2 性能要求 ................................................................................................................................................... -3 -3 主要技术参数 ........................................................................................................................................... - 3 -5 验收及技术培训 ....................................................................................................................................... - 3 -6 技术服务 ................................................................................................................................................... - 4 -附录A 供货业绩................................................................................................................................. - 5 - 附录B 仪器配置表............................................................................................................................. - 5 -1总则1.1 一般规定1.1.1 投标人应具备招标公告所要求的资质，具体资质要求详见招标文件的商务部分。
变压器油中溶解气体在线监测装置运行规程
百色供电局变压器油中溶解气体在线监测装置运行规程0 前言本规程编写单位：百色供电局生产技术部本规程主要编写人：甘耀华本规程审核人：呈立川本规程批准人：黎天朱本规程百色供电局首次出版时间为2008年11月1日。
本版为第1版。
第二次出版时间为2011年07月1日。
本版为第1版本规程从出版之日起执行。
1 范围本规程明确了百色供电局变压器油中溶解气体在线监测装置的运行管理，包括整个在线监测装置运行及维护。
本规程同样适用于百色供电局其他变压器油中溶解气体在线监测装置的运行管理工作。
2 规范性引用文件DL/T 722-2000 变压器油中溶解气体分析和判断导则Q/GXD 205.08 — 2005 输变电设备管理标准Q/CSG 2 0001-2004 输变电设备状态评价标准Q/GXD 126.01-2006 电力设备交接和预防性试验规程3 百色供电局变压器油中溶解气体在线监测装置概述变压器色谱在线监测系统中，隆林变#1、#2主变、祥周#1主变为上海思源设备有限公司产品、其余色谱在线监测系统为宁波理工监测设备有限公司产品，主要用来在线监测变压器设备油中溶解的特征故障气体（氢，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙炔，乙烷）的含量及增长率，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。
变压器色谱在线监测系统主要由二部分组成；数据采集器：安装于主变本体附近户外机柜内部。
数据服务器：安放于主控室内。
系统通过两根不锈钢油管与变压器侧部进出油法兰连接，通过内部油泵将变压器绝缘油循环至内部油室，油气分离装置淬取油中气体后，数据采集器对该气体进行分离、测量后，将信号通过通讯电缆传送至主控室数据服务器，数据服务器计算出结果并保存。
4 总则4.1 变压器油中溶解气体在线监测装置（以下简称在线监测装置）是监控充油电气设备内部故障、防止恶性事故发生的重要设施 , 为规范变电设备在线监测装置的管理，保证监测设备的长期正常运行，充分发挥现代化监测手段的监督管理作用,特制定本规定。
变压器油中气体在线监测介绍A
缺点
检测单元
检测 元件 类型 燃料电池 型 钯栅场 效应管 催化燃烧 型传感器 半导体气敏检 测器 热导检测器 （TCD） 氢火焰离子 化检测器（ F%CO 的总和 精度高， 重复性好 、简单 高 造价高， 寿命短
H2
可燃气体 的总量
H2、CO、CO2 、CH4、C2H6 、C2H4、C2H2 测量组分多、 结构简单 低 长期稳定性差 、测试结果易 收其他组分干 扰。
H2、CO、 CO2、CH4、 C2H6、C2H4 、C2H2、O2 精度高、测 量组分齐全 高 结构复杂
CH4、C2H6 、C2H4、 C2H2 精度高、测 量组分多 高 结构复杂
优点
对H2选 择性好 ，简单 低 寿命较 短，零 漂严重 、易污 染、稳 定性差 ，易误 报
性能稳 定、寿命 长，简单 低 测试结果 受其他因 素干扰。
TRUE GAS的局限性
1、检测的灵敏度不够高，不能完全取代常 规的色谱分析。
2、没有变压器内部故障自动诊断功能，不 利于现场运行人员的监督管理。 3、不能同时监测多台变压器，增加了用户 的投资。 4、需要在变压器旁边安置了高压钢瓶，必 须采取必要的安全措施。
广西电力有限公司变电站在线监测情况汇报会
类型 原理 优点 测单组分氢气 气敏元件 结构简单 测可燃气总量 气敏元件、红外 结构简单 测各组分单独含量 气敏元件、热导、 氢火焰 检测组分多，精 确度高
适用范围
故障初期报警
故障初期报警 可以反映故障趋势
基本成熟
故障初期报警、故 障性质判断、故障 趋势监测
基本成熟
成熟程度
成熟
缺点
价格
不能判断故障类型、不 能监测故障发展趋势
2、监测原理
在线监测装置
Ⅰ
变压器油在线监测MTE
用途：对于初期检测和诊断变压器的隐患，一般认为最有效的手段是对 电力变压器油里的可溶气体进行分析
产品特点： 1.对溶解气体H2和CO的含量作独立的分析 2.无需抽取变压器油，简单，轻便易于操作 3.不需要中断变压器工作，可在运行中的变压器上安装 4.可将气体含量制作图表显示，进行趋势分析，并且可以通过中央PC系 统在变压器上设置远程报警 5.可直接安装在变压器现有的阀门上 6.免维护系统
下面为变压器油中微水含量的监测
变压器油中微水含量在线监测
系统特点 油中微水和油温监测单元采用专门用于变压器油的 微水和温测量传感器。该传感器直接放入被测设 备的油中，油中微水含量和油温通过该传感器转换 为电信号，然后通过微水、油温监测控制器处理并 转换为数字信号以后通过 RS485网络，将监测结果 上传到主控室的工控机内。该监测单元应具有测量 精度和测量可靠性高、测量范围大、抗化学老化能 力强、容易安装等优点。
PBS系统特点
系统适用于 110KV~750KV 大型电力变压器、电抗器的在线监 测及故障智能诊断。
1.可在线监测油中 H2，CO，CH4，C2H4，C2H2，C2H6六种溶解气体浓 度及总烃含量。 2.在线监测运行变压器为5μL/L,误差±10%，监测周期为1~2天 3.系统能自动的实现油气分析
为什么监测气体只有H2和CO？
根据各种权威的规定，H2和CO的变化 时油浸式变压器的早期预警最有价值的 气体，其他的烃类气体是判断故障性质 的依据，HYDROCAL1002作为一种早 期的预警装置，只要监测预警标准气体 H2和CO就可以达到目的， 因此，没有必要追求多种气体的监测。
Ⅱ.
MGA2000-7HE系列变压器色谱在线监测系统 （宁波理工）
变压器绝缘油中气体在线监测装置技术规范书
变压器绝缘油中溶解气体在线监测装置技术规范书工程项目：广西电网公司2008年10月目次1总则2使用条件3技术参数和要求4试验5供货范围6供方在投标时应提供的资料7技术资料及图纸交付进度8包装、运输和保管要求9技术服务与设计联络1 总则1.1本规范书适用于变压器绝缘油中溶解气体在线监测装置，它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。
1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。
本规范书的条款，除了用“宜”字表述的条款外，对低于本规范书技术要求的差异一律不接受。
1.4本设备技术规范书经需供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.5供方须执行现行国家标准和行业标准。
应遵循的主要现行标准如下。
下列标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。
本技术规范出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。
DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程DL/T 572-1995 电力变压器运行规程DL/T722-2000 变压器油中溶解气体分析和判断导则DL/573-1995 电力变压器检修导则GB7957-1998 电力用油检验方法GB/T17623-1998 绝缘油中溶解气体组份含量的气相色谱测定法IEC60599-1999 运行中矿物油浸电气设备溶解气体和游离气体分析的解释导则GB190－1990 危险货物包装标志GB5099-1994 钢质无缝钢瓶DL/T5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程GB/T17626.1 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB /T17626.3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场抗扰度试验GB/T17626.4 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.6 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导抗扰度GB/T17626.7 电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则GB/T17626.8 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.10 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T17626.12 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验1.6本设备技术规范书未尽事宜，由需供双方协商确定。
变压器油中溶解气体在线监测仪运行和维护培训
安全第一
严格遵守安全保障标准和规范， 确保在线监测仪正常运行和工作 安全。
数据处理
注意对数据的管理和维护，及时生成报告和分析 数据。
设备保养
定期对在线监测仪进行维护，确保其正常运行。
安全防护
加强操作员培训，提高工作安全意识，遵守相关 规定和标准。
结束语和总结
高科技
变压器油中溶解气体在线监测仪 是一种高科技产品，不断推动着 电力行业的发展和进步。
人才培养
加强在线监测仪的运行和维护培 训，提升操作员素质，促进电力 行业的人才培养和选用。
4 电源设备
提供在线监测仪所需的电压和电流，确保其 正常运行。
运行说明和操作方法
1
标定校验
2
启动在线监测仪，进行校准，校验仪器
精度和准确度。
3
数据管理
4
定期导出数据，生成报告。保存原始数 据，便于后续数据分析和查询。
设备安装
须落地安装，确保稳固可靠。连接系统操作在线监 测仪，观察油中气体含量变化，判断设 备状态。
加强操作和安全培训，增强操作 员安全意识，避免设备因运行和 维护过程中的人工差错而导致事 故。
在线监测仪的组成部分
1 高精度传感器
检测变压器油中气体含量的核心部件，采用 红外、紫外光、共振光学等多种原理。
2 数字显示器
显示变压器油中各种气体含量的数字，直观、 精准、全面。
3 主控系统
实现在线监测仪与监控室之间的数据传输和 管理，具有远程控制、数据传输、状态报警 等功能。
故障排除和维护技巧
常见故障
• 传感器失灵 • 数字显示屏故障 • 数据传输异常 • ...
排除技巧
• 检查各组件连接情况 • 更换损坏部件 • 重新导入数据管理软件 • ...
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。
变压器油色谱在线监测装置的应用
变压器油色谱在线监测装置的应用摘要：通过对油色谱载气量监测系统的改造，实现对载气瓶中的载气余量进行监测，并将监测数据上传至监控主站。
这样可以避免因载气欠压导致装置掉线，进而影响在线率指标。
通过提前了解载气剩余情况，可以计划性地进行换气，并制定载气批量更换计划，从而避免油色谱设备出现无气告警和工作中断的情况。
油色谱载气量监测系统的应用对提高在线率、预防设备中断以及解决设备死机问题具有重要意义，为变电站的运行和维护提供了便利。
关键词：在线监测；变压器；油色谱引言电力变压器在电力系统中承担着变换电能的任务，变压器能否正常工作，直接影响电网的稳定运行。
随着运行电压的不断提高，电力的需求逐渐增加，油色谱技术也在不断改进，目前通过提取变压器油中溶解的气体，利用气相色谱分析是分析确定变压器内部故障类型的重要手段。
在智能化电网的背景下，开始逐步推广在线监测油色谱技术，但是由于无法对装置的载气量进行监控，若不在运维周期时开展现场运维，运维人员无法提前发现载气欠压，导致装置掉线的缺陷频发，影响在线率指标，随着现代科技的快速发展以及远程传输处理器的引入，在线监测装置正不断更新换代，大部分变电站已经实现了安装试运行，是智能化电网的初步展示。
1色谱在线监测装置的分类当下处理变压器油溶解气体的监测装置主要分为两种。
一种为监测单组分氢气及可燃气体含量的传统色谱装置，多采用渗透膜实现油气分离，以气敏元件作为核心传感器，该装置可对故障作初期警报，且装置脱气简单，可快速平衡氢气。
但是该装置也有一定不足，其油气分离的平衡时间较长，往往需要10～100h，并不能实现真正的色谱在线监测。
如渗透膜位于油路不循环的死油位置，容易导致故障监测严重滞后。
另一种为监测多组分气体含量的在线色谱装置，采用此装置可对4～7种组分的气体含量详细测试，测试采用动态顶空脱气法，也可利用空气为载气实现中空纤维膜渗透。
采用该装置，整体操作流程简单，对操作环境及技术要求不高，脱气效率高、耗费时间较短，可达到传统实验室色谱装置的灵敏度、准确度。
特高压变压器油中溶解气体在线监测技术概述
文章编号:１００４－２８９Ｘ(２０２２)０４－０００１－０５基金项目:大型电力变压器局部放电检测手段的提升(Ｂ７２３７１２２０００１)特高压变压器油中溶解气体在线监测技术概述赵振喜１ꎬ陈诚２ꎬ王敬一２ꎬ王朝辉３ꎬ郭玉福３ꎬ崔文东３(１.国网吉林省电力有限公司ꎬ吉林㊀长春㊀１３００２８ꎻ２.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司ꎬ湖北㊀武汉㊀４３００００ꎻ３.国网吉林省电力有限公司建设分公司ꎬ吉林㊀长春㊀１３００１２)摘㊀要:本文首先概述了变压器油中溶解气体检测的技术原理和在线监测装置的必要性ꎬ而后梳理了应用于国网特高压的几种主流的油气分离㊁气体组分分离以及气体检测技术ꎮ油气分离技术主要有真空脱气法㊁动态顶空脱气法以及膜分离法ꎬ组分分离技术主要采用毛细管色谱柱和填充柱ꎬ气体检测技术主要采用半导体气敏传感器㊁热导检测器以及光声光谱检测器ꎮ最后具体对比分析了这些技术的优缺点ꎬ为变压器油中溶解气体在线监测装置的选型选配提供一定的参考ꎬ同时为油中溶解气体在线监测技术的研究方向提供一定的思路ꎮ关键词:油中溶解气体ꎻ在线监测ꎻ油气分离技术ꎻ气体组分分离技术ꎻ气体检测技术中图分类号:ＴＭ９３㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ＢＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆｏｎ￣ｌｉｎｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＤｉｓｓｏｌｖｅｄＧａｓｉｎＵＨＶＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＯｉｌＺＨＡＯＺｈｅｎ￣ｘｉ１ꎬＣＨＥＮＣｈｅｎｇ２ꎬＷＡＮＧＪｉｎｇ￣ｙｉ２ꎬＷＡＮＧＺｈａｏ￣ｈｕｉ３ꎬＧＵＯＹｕ￣ｆｕ３ꎬＣＵＩＷｅｎ￣ｄｏｎｇ３(１.ＳｔａｔｅＧｒｉｄＪｉｌｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２８ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＷｕｈａｎＮａｎｒｕｉＬｉｍｉｔｅｄＬｉａｂｉｌｉｔｙＣｏｍｐａｎｙｏｆＳｔａｔｅＧｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＷｕｈａｎ４３００００ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＢｒａｎｃｈＣｏｍｐａｎｙｏｆＳｔａｔｅＧｒｉｄＪｉｌｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｇａｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｏｉｌａｎｄｔｈｅｎｅｃｅｓｓｉｔｙｏｆｏｎ￣ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅꎬａｎｄｔｈｅｎｓｏｒｔｓｏｕｔｓｅｖｅｒａｌｍａｉｎｓｔｒｅａｍｏｉｌａｎｄｇａｓｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｇａｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｇａｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｅｄｉｎＵＨＶｏｆｔｈｅｓｔａｔｅｇｒｉｄ.Ｏｉｌａｎｄｇａｓｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌ￣ｏｇｙｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｖａｃｕｕｍｄｅｇａｓｓｉｎｇꎬｄｙｎａｍｉｃｈｅａｄｓｐａｃｅｄｅｇａｓｓｉｎｇａｎｄｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙｍａｉｎｌｙｕｓｅｓｃａｐｉｌｌａｒｙｃｏｌｕｍｎａｎｄｐａｃｋｅｄｃｏｌｕｍｎ.Ｇａｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｉｎｌｙｕｓｅｓｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｇａｓｓｅｎｓｏｒꎬｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｄｅｔｅｃｔｏｒａｎｄｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃｄｅｔｅｃｔｏｒ.Ｆｉｎａｌｌｙꎬｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌꎬｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｏｎ￣ｌｉｎｅｍｏｎｉ￣ｔｏｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｇａｓｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｏｉｌａｎｄｓｏｍｅｉｄｅａｓｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｏｎ￣ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｇａｓｉｎｏｉｌ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｇａｓｉｎｏｉｌꎻｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎻｏｉｌａｎｄｇａｓｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻｇａｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻｇａｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１㊀引言变压器作为电网系统中最核心的设备ꎬ其运行性能直接影响了给供电可靠性与电能质量ꎮ变压器在运行中ꎬ尤其是在特高压领域ꎬ常面临交直流及其复合电场谐波含量高㊁工作负荷高等情况ꎬ对设备性能以及安全运行要求严格ꎮ随着大量特高压交直流工程的建成投运ꎬ在运的变压器数量急剧增加ꎬ设备的运维压力日益凸显[１]ꎮ近几年来ꎬ国网公司出现多起变压器运行事故ꎬ例如ꎬ２０１８年ʃ８００ｋＶ天山换流站的极Ｉ高端Ｙ/Ｄ－Ｂ相换流变和ʃ８００ｋＶ宜宾换流站的极Ⅱ低端Ｙ/Ｙ－Ａ相换流变均因运行故障造成设备烧损ꎻ２０１９年ʃ１１００ｋＶ昌吉换流站的极Ｉ高端Ｙ/Ｄ－Ｃ相换流变和ʃ８００ｋＶ沂南换流站极ＩＩ低端Ｙ/Ｙ－Ｃ相换流变压器因着火造成设备烧损ꎮ㊀㊀因此需要通过监控变压器运行时内部主部件的放电㊁过热等运行状况来实现设备潜在故障的提前预警ꎮ油中溶解气体检测技术是目前判断变压器运行状态最常见的技术手段ꎬ其原理是放电以及过热会导致油箱内绝缘油以及碳基材料的分解ꎬ其中绝缘油的主要成分是碳氢化合物ꎬ含有ＣＨ∗㊁ＣＨ２∗㊁ＣＨ３∗化学基团ꎬ并由Ｃ Ｃ键键合ꎮ局部放电以及过热可使部分Ｃ Ｃ键和Ｃ Ｈ键断裂ꎬ而后断裂产生的自由化学基团由于极度不稳定ꎬ根据 体系自由能越低ꎬ系统越稳定 原理ꎬ迅速化合生成稳定的氢气和低分子烃类气体ꎬ如ＣＨ４㊁Ｃ２Ｈ２等ꎬ并溶解于油中[２－３]ꎮ不同故障类型所产生的气体如表１所示ꎬ故障类型对应特征气体含量的具体判据则需根据变压器的电压等级与现场运检需求确定ꎬ其中ꎬ氢气和乙炔是变压器监测预警中最重要的两种关键特征气体ꎬ从表中可以看出ꎬ氢气含量的超标代表了变压器处于异常状态(温度过高)ꎬ乙炔的超标代表了变压器处于危险状态(放电与火花)ꎮ在特高压变电领域ꎬ依据２０２１年２月中国电科院在«１１００ｋＶ变压器套管油色谱排查建议方案(试行)»规定ꎬ氢气含量的报警注意值为１００ｐｐｍꎬ乙炔含量的报警注意值为０ ５ｐｐｍꎮ㊀㊀目前ꎬ国内外已普遍应用变压器油中溶解气体在线监测装置ꎬ相对离线检测的方法ꎬ有着如下的优势:㊀㊀(１)有效减少了人为操作的误差ꎮ在线监测装置控制系统由计算机全智能实现ꎬ全套监测过程包含进油㊁出油㊁油气分离ꎬ气体检测等过程均由自动化程序控制完成ꎬ减少了人为操作的误差ꎮ表１㊀不同故障类型所产生的气体故障类型气体成分Ｈ２ＣＯＣＯ２ＣＨ４Ｃ２Ｈ２Ｃ２Ｈ４Ｃ２Ｈ６油过热次无无主无主次油纸过热次主主主无主次局部放电主主次主主无次火花放电主无无无主无无油中电弧放电主无无次主次次油纸电弧放电主主主次主次次受潮或油有气泡主无无无无无无㊀㊀注:主㊁次㊁无分别代表主要㊁次要㊁无关气体成分㊀㊀(２)实现设备运行工况实时监测ꎮ即在线监测装置具备实时监测分析油中溶解气体以及数据上传功能ꎮ目前国家电网公司特高压变电站内的油中溶解气体在线监测装置设定为４个小时一次的检测周期(大部分装置可以设置更短的检测周期)ꎬ解决了离线检测无法及时发现变压器突发故障的问题ꎮ㊀㊀(３)监测数据可以反馈主设备运行状态趋势ꎬ实现故障预警ꎮ在线监测数据量大ꎬ且在时间维度上呈现规律变化ꎬ监测的数据结果不仅能够反映出变压器当前的油中溶解气体含量ꎬ判定当前变压器运行状态ꎬ同时可根据数据随时间发展的规律与趋势ꎬ结合专家诊断算法ꎬ判断变压器的运行趋势ꎬ实现变压器健康度实时评价ꎬ提前发现变压器的潜在故障ꎮ㊀㊀(４)减少人力资源ꎬ节省检修成本ꎮ以国家电网公司为例ꎬ特高压变电站均建在偏远地带ꎬ路途遥远ꎬ交通极其不便利ꎬ每次离线试验均需花费人力物力前往现场取油样返回实验室ꎬ且只能在停电检修时才能操作取油ꎮ在线监测装置解决了上述难题ꎬ实现在线监测数据快速回传到数据平台ꎮ２㊀关键技术㊀㊀变压器油中溶解气体在线监测系统主要包括油气分离技术㊁混合气体组分分离技术以及气体检测技术[４]ꎮ㊀㊀检测流程如图１所示ꎬ系统通过油循环单元ꎬ采集变压器的油样ꎬ将油样导入油气分离单元ꎬ得到分离出来的各种特征气体ꎬ对于气相色谱原理的检测方法ꎬ还需要通过混合气体组分分离单元得到各组分的气体ꎬ然后使用传感器进行检测和采集ꎬ最后把检测的数据上传到数据分析平台进行数据统计㊁分析和故障研判[５]ꎮ图１㊀变压器油中溶解气体在线监测系统检测流程图２ １㊀油气分离技术㊀㊀油气分离技术指的是通过一定的技术手段ꎬ将特征故障气体从绝缘油中分离ꎮ目前ꎬ虽然已有团队研究直接从油中测量溶解气体的技术ꎬ并取得了一定的成果ꎬ但是仅处于实验室实验阶段ꎬ相关的制作工艺尚不成熟ꎬ测量准确性与可靠性低ꎬ无法应用于在线监测[６－１０]ꎮ㊀㊀因此在线监测装置必须先将气体从油中分离才可进行测量ꎮ目前国网公司在运的在线监测装置配套的油气分离技术主要有:真空脱气法㊁动态顶空脱气法㊁膜分离法ꎬ其中以真空脱气法㊁动态顶空脱气法居多ꎮ在国外ꎬ膜分离法占有更高的比例[４]ꎮ㊀㊀真空脱气装置由搅拌器㊁活塞泵㊁脱气室㊁集气室和真空泵等单元构成ꎮ真空脱气装置的结构如图２所示ꎮ首先将油样注入密封的脱气室内ꎬ通过液相上方真空抽离作用ꎬ使油中溶解气体析出ꎬ同时搅拌液相加速气体析出过程ꎬ再通过活塞泵将气体推入集气室ꎬ压缩机带动真空泵与活塞泵对脱气室反复抽送ꎬ实现脱气㊁送气㊁集气反复循环ꎬ最终真空脱气法能达到９５％以上的脱气率ꎬ重复性高[１１]ꎮ目前真空脱气法存在的问题ꎬ一是脱气流程的周期较长ꎻ二是设备维护要求较高ꎬ尤其是脱气室的密封性一定要保障ꎻ三是装置故障率相对偏高ꎬ主要是真空脱气压缩机故障率偏高ꎮ㊀㊀动态顶空脱气法是基于溶解平衡原理的部分脱气法ꎬ在气体分子的热运动并不断扩散的过程ꎬ通过向定容量的绝缘油中鼓入一定量的空气或氮气ꎬ促使绝缘油内形成鼓泡ꎬ气体分子从油中逸出ꎬ加速油中的溶解气体在气液两相之间建立动态平衡ꎬ根据溶解平衡原理ꎬ当气液两相达到动态平衡后其浓度比例保持一定ꎬ因此可根据已分离出的平衡气体浓度按比例换算得到绝缘油中溶解气体的初始浓度[１２]ꎮ顶空脱气法装置结构简单ꎬ脱气速率较快ꎬ但是由于是部分脱气法ꎬ在溶解气体浓度很低的情况下ꎬ对分析仪器的灵敏度有较高的要求ꎮ顶空脱气装置的结构如图３所示ꎮ图２㊀真空脱气原理图图３㊀动态顶空脱气原理图㊀㊀膜分离法同样是基于溶解平衡原理的油气分离技术ꎬ利用渗透膜的选择透过性特征ꎬ渗透膜会阻拦油分子(液相)而使气体分子(气相)自由通过ꎬ膜处于变压器绝缘油和气室之间ꎬ油气分离的过程如图４所示ꎬ绝缘油中的溶解的气体分子由于热运动会接触渗透膜表面ꎬ由于气体分子小于膜表面的分子孔隙ꎬ会逐渐透过分子筛ꎬ其渗透速度与溶解气体的浓度成正比ꎬ气体分子在布朗运动作用下ꎬ自发的从高化学势(高浓度)区域向低化学势(低浓度)区域逐渐扩散ꎬ最终达到平衡状态ꎬ最终气室内的气体浓度维持定量ꎮ膜分离法结构简单ꎬ并且不耗费变压器油液ꎮ但膜分离法中膜的分离机理依靠分子的热运动进行ꎬ即自由扩散ꎬ气室内的气体浓度和油中溶解气体浓度达到动态平衡至少需要十几小时ꎬ响应时间太长导致无法及时发现故障ꎬ并且不同气体的膜分离平衡时间具有很大差异ꎬ例如乙烯达到平衡的时间要比氢气久的多(乙烯分子半径明显大于氢气导致渗透过程漫长)[１３]ꎮ因此一旦变压器运行状态改变ꎬ油中溶解气体浓度比例随之改变ꎬ监测装置由于平衡时间的差异无法及时同步ꎬ则会导致误判ꎮ同时渗透膜的保养维护也是一大问题ꎬ一方面需要考虑到膜的机械强度ꎬ另一方面一定要保障气室的气密性ꎮ图４㊀膜分离法脱气原理图２ ２㊀混合气体组分分离技术㊀㊀混合气体组分分离技术主要是配合气相色谱检测方法ꎬ光声光谱法不需要做组分分离ꎮ目前主要的气相色谱组分分离方法是通过色谱柱实现的ꎮ色谱柱分为固定相和流动相ꎬ固定相是吸附剂ꎬ要求不与组分发生任何化学反应ꎬ组分也不会物理溶解于吸附剂ꎬ即吸附是可逆的ꎬ常用的吸附剂为氧化铝㊁硅胶㊁活性炭等[１４]ꎻ流动相是洗脱剂ꎬ一般是使用惰性气体或者廉价易制备的氮气ꎬ作用是引导组分气体通过吸附剂的筛选ꎮ各气体组分经油气分离后进入色谱柱ꎬ吸附剂对各气体组分产生不同程度的吸附作用ꎬ导致各气体组分在柱中的脱附与流动速度产生差异ꎬ因此不同气体组分在时间上会依次流出色谱柱ꎬ实现气体组分分离[１５]ꎮ㊀㊀色谱柱一般分为毛细管柱和填充柱两大类ꎬ其结构和组分分离效率也不尽相同ꎮ首先在外观上ꎬ毛细管柱的外直径在１~２ｍｍ之间ꎬ内直径在１ｍｍ以内ꎬ而填充柱外直径约５~７ｍｍꎬ内径约３~５ｍｍꎬ毛细管柱的长度要远长于填充柱ꎻ接着是材料不同ꎬ毛细管柱一般是甲基硅氧烷聚合物ꎬ具有韧性ꎬ可盘成环形排列形状ꎬ填充柱一般是不锈钢或玻璃ꎬ没有韧性ꎻ最后是组分分离效率不同ꎬ毛细管柱效率高ꎬ分离效果优于填充柱ꎮ２ ３㊀气体检测技术㊀㊀油气分离与组分分离完成后ꎬ则由气体传感器定量检测出各种特征气体含量ꎮ气体传感器的原理是利用物理或者化学反应测量出特征气体的种类与浓度ꎬ并将物理化学信号转化为电信号输出ꎮ按照原理分类ꎬ应用于电力行业离线检测与在线监测的传感器有半导体气敏传感器㊁催化燃烧气敏传感器㊁光离子气敏传感器㊁光纤气敏传感器㊁热导检测器㊁氢火焰离子化检测器等ꎮ国家电网公司特高压油中溶解气体在线监测体系气体检测主要采用半导体气敏传感器㊁热导检测器以及光声光谱检测技术ꎮ㊀㊀热导检测器是气相色谱法最早且应用最广的检测手段ꎬ其原理是利用了不同气体具有不同的导热率ꎮ如图５所示ꎬ在热导池中设置有温度恒定的热源对电热丝持续加热ꎬ使得电热丝阻值维持平衡ꎮ当测量池与参比池通入气体类型相同时ꎬ例如通入纯净空气或纯氮气ꎬ此时两组电热丝阻值相同ꎬ电桥平衡ꎬ信号输出为一条直线ꎮ当特征气体进入检测池后ꎬ由于特征气体与参比气体的导热率不同ꎬ因此各热敏电阻感应的温度变化也有差异ꎬ导致其电阻率变化不同ꎬ电桥失去平衡ꎬ此时信号输出相应特征气体的色谱峰ꎬ峰值大小与特征气体的类型与浓度相关ꎬ据此将各种特征气体组分分辨且定量检测出来[１６]ꎮ热导检测器的优点是结构简单ꎬ可检测气体种类多ꎬ通用性广ꎬ且不损耗被测气体ꎬ具备较高的灵敏度和稳定性ꎬ气体检测精度为几十ｐｐｍꎮ图５㊀热导检测器工作原理图㊀㊀半导体气体传感器是目前应用最普遍且最实用的气体传感器ꎮ应用于油中溶解气体检测的半导体传感器一般为金属氧化物半导体传感器ꎬ如图６所示ꎬ常见的金属氧化物半导体传感器一般采用ＳｎＯ２㊁ＺｎＯ㊁Ｉｎ２Ｏ３㊁ＷＯ３等材料封装[１７－１８]ꎮ由于油中溶解气体检测环境一般为常温ꎬ因此一般采用表面电阻控制型金属氧化物半导体传感器ꎬ其原理为当特征气体化学吸附在材料表面时ꎬ由于载流子迁移作用ꎬ导致表面处的能带发生弯曲ꎬ其弯曲程度与接触气体浓度相关ꎬ从而引起材料表面电导率发生变化ꎬ由此测定目标气体的浓度[１９－２０]ꎮ金属氧化物半导体传感器具备灵敏度高㊁响应迅速㊁性能稳定㊁制造简单且低成本等优点ꎬ很适合变压器油中溶解气体在线监测的需求ꎬ其缺点为选择性较差ꎬ目前国内外已有大量研究采用了材料掺杂㊁贵金属修饰㊁合成复合材料㊁包覆金属有机框架等方法较好的解决了这一问题ꎮ图６㊀金属氧化物半导体传感器封装示意图㊀㊀光声光谱气体检测系统一般主要包含气路㊁光路㊁光声池三大部分ꎬ如图７所示ꎮ装置检测的原理是向密封在光声池内的待测气体发射一束频率调制的红外光束ꎬ待测气体吸收红外光束后ꎬ气体分子被激发发生振动而达到激发态ꎬ由于红外激发光频率低ꎬ对应光子能量低ꎬ退激以能量较低的声学波为主ꎬ然后被拾音器检测ꎬ通过信号处理电路得到光声图谱ꎮ不同的特征气体具有不同的分子结构ꎬ即具有不同的分子振动能级结构ꎬ调制光经不同特征气体吸收后ꎬ吸收的频谱也就不同ꎮ因此通过调制入射光频率ꎬ检测到随频率变化的光声信号即可实现对特征气体的定性鉴定与定量测量[２１]ꎮ㊀㊀光声光谱测量技术是一种间接测量技术ꎬ通过获得的声学信号频谱定性确定气体种类ꎬ通过测量声学信号振幅定量获得气体浓度ꎬ且检测精度高ꎬ可达到１ｐｐｍꎮ光声光谱在线监测装置相对气相色谱在线监测装置ꎬ成本要高出不少ꎬ维护不便ꎮ图７㊀光声光谱气体检测装置结构示意图３㊀结论㊀㊀本文概述了目前特高压变压器油中溶解气体在线监测技术的应用现状ꎬ梳理了应用于国网特高压的几种主流的油气分离㊁气体组分分离以及气体检测技术ꎬ对比分析了这些技术的优缺点ꎬ指出了装置性能升级与提升方向ꎮ本文可为变压器油中溶解气体在线监测装置的选型选配提供一定的参考ꎬ同时为油中溶解气体在线监测技术的研究方向提供一定的思路ꎮ参考文献[１]㊀李志超.换流变压器阀侧套管绝缘故障检测技术研究[Ｄ].华北电力大学(北京)ꎬ２０１７.[２]㊀黄旭ꎬ王骏.变压器油中溶解气体分析和故障判断[Ｊ].石油化工设计ꎬ２０２１ꎬ３８(２):３９－４１＋５－６.[３]㊀肖燕彩ꎬ朱衡君ꎬ张霄元.基于溶解气体分析的电力变压器在线监测与诊断技术[Ｊ].电力自动化设备ꎬ２００６(６):９３－９６.[４]㊀甘丽萍.溶解气体在线监测技术在状态检修中的应用[Ｊ].科技创新与应用ꎬ２０１３(２９):１６２.[５]㊀宋天斌.油浸式变压器绝缘在线监测系统研究[Ｄ].华中农业大学ꎬ２０１０.[６]㊀ＹａｎｇＦꎬＪｕｎｇＤꎬＰｅｎｎｅｒＲＭ.Ｔｒａｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｈｙｄｒｏｇｅｎｇａｓｉｎｏｉｌｕｓｉｎｇａｐａｌｌａｄｉｕｍｎａｎｏｗｉｒｅａｒｒａｙ[Ｊ].ＡｎａｌＣｈｅｍꎬ２０１１ꎬ８３(２４):９４７２－７.[７]㊀ＯｈｏｄｎｉｃｋｉＰＲꎬＢａｌｔｒｕｓＪＰꎬＢｒｏｗｎＴＤ.Ｐｄ/ＳｉＯ２ａｎｄＡｕＰｄ/ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ￣ｂａｓｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｆｏｒＨ２ｓｅｎｓｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ:Ｃｈｅｍｉｃａｌꎬ２０１５ꎬ２１４:１５９－１６８.[８]㊀ＵｄｄｉｎＡＳＭＩꎬＹａｑｏｏｂＵꎬＣｈｕｎｇＧ￣Ｓ.Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｈｙｄｒｏｇｅｎｇａｓａ￣ｎａｌｙｓｉｓｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｏｉｌｕｓｉｎｇＰｄｃａｔａｌｙｓｔｄｅｃｏｒａｔｅｄｏｎＺｎＯｎａｎｏｒｏｄａｒ￣ｒａｙ[Ｊ].ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ:Ｃｈｅｍｉｃａｌꎬ２０１６ꎬ２２６:９０－９５.[９]㊀ＳａｎｄｖｉｋＰꎬＢａｂｅｓ￣ＤｏｒｎｅａＥꎬＲｏｙＴｒｕｄｅｌＡꎬｅｔａｌ.ＧａＮ￣ｂａｓｅｄＳｃｈｏｔ￣ｔｋｙｄｉｏｄｅｓｆｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎｓｅｎｓｉｎｇｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｏｉｌ[Ｊ].ｐｈｙｓｉｃａｓｔａｔｕｓｓｏｌｉｄｉ(ｃ)ꎬ２００６ꎬ３(６):２２８３－２２８６.[１０]㊀ＬｉＤꎬＭｅｄｌｉｎＪＷꎬＢａｓｔａｓｚＲ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｍｅｒ￣ｃｏａｔｅｄｍｅｔ￣ａｌ￣ｉｎｓｕｌａｔｏｒ￣ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｅｎｓｏｒｓｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｈｙｄｒｏｇｅｎ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓꎬ２００６ꎬ８８(２３).[１１]㊀张召涛.植物绝缘油中特征气体及油纸吸湿特性与纳米粒子分散稳定性研究[Ｄ].重庆大学ꎬ２０１２.[１２]㊀胡仕红ꎬ鲁登峰ꎬ王杰.绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定(溶解平衡法)浅析[Ｊ].四川电力技术ꎬ２０１４ꎬ３７(２):８６－９０.[１３]㊀肖登明ꎬ张周胜ꎬ黄亦斌.电力变压器在线监测的现状及前景探讨[Ｊ].高科技与产业化ꎬ２００９(５):１０３－１０５.[１４]㊀李健.改性活性炭和Ｄ１０１型大孔树脂对乙酸乙烯酯的吸附研究[Ｄ].南京理工大学ꎬ２０１０.[１５]㊀崔鸿飞.变压器油溶解气分离及光声检测技术研究[Ｄ].大连理工大学ꎬ２０１４.[１６]㊀李倩竹.氧化物掺杂二氧化锡基气体传感器的气体检测特性研究[Ｄ].重庆大学ꎬ２０１４.[１７]㊀ＪｅｏｎｇＳＹꎬＫｉｍＪＳꎬＬｅｅＪＨ.ＲａｔｉｏｎａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ￣ＢａｓｅｄＣｈｅｍｉｒｅｓｉｓｔｏｒｓａｎｄｔｈｅｉｒＬｉｂｒａｒｉｅｓｆｏｒＮｅｘｔ￣ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＯｌ￣ｆａｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＡｄｖＭａｔｅｒꎬ２０２０ꎬ３２(５１):ｅ２００２０７５.[１８]㊀ＳｕｎＹＦꎬＬｉｕＳＢꎬＭｅｎｇＦＬꎬｅｔａｌ.Ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｇａｓｓｅｎｓｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ:ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｓｅｎｓｏｒｓ(Ｂａｓｅｌ)ꎬ２０１２ꎬ１２(３):２６１０－３１.[１９]㊀ＪｉＨꎬＺｅｎｇＷꎬＬｉＹ.Ｇａｓｓｅｎｓｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉ￣ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ:ａｆｏｃｕｓｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｎａｎｏｓｃａｌｅꎬ２０１９ꎬ１１(４７):２２６６４－２２６８４.[２０]㊀ＬｉＺＪꎬＬｉＨꎬＷｕＺＬꎬｅｔａｌ.Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｄｅｓｉｇｎｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｏｒｈｉｇｈ￣ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｇａｓｓｅｎ￣ｓｏｒｓｏｐｅｒａｔｅｄａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＨｏｒｉｚｏｎｓꎬ２０１９ꎬ６(３):４７０－５０６.[２１]㊀赵宇彤.随动式多组分油色谱在线监测装置的开发与应用[Ｄ].华北电力大学(北京)ꎬ２００９.收稿日期:２０２２－０１－１９作者简介:赵振喜(１９７５－)ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ主要研究方向为电网建设管理ꎮ。
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精品文档ES-2011变压器油中溶解气体在线监测装置技术标书福州亿森电力设备有限公司精品文档ES-2010变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范1 范围本技术规范规定了变压器油中溶解气体在线监测参数的选取、监测系统的选型、试验和检验、包装、运输和贮存等方面的技术要求。
本技术规范适用于海南电网公司所属单位对 110kV 及以上电压等级的变压器、电抗器等变电设备的油中溶解气体在线监测装置的选用。
对其它电力设备选用油中溶解气体在线监测装置时也可参照执行。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本办法的引用而成为本办法的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本办法。
IEC255IEC60870-5-101 IEC61969-2-1 GB191GB2887GB4208GB4943GB6587.8GB16836GB50150GB/T2423GB/T5080.7GB/T7252GB/T7261GB/T9361GB/T11287 继电器和保护装置的电气干扰试验远动设备及系统传输规约电子设备用机械结构室外机壳第 2-1 部分：详细规范-机箱尺寸包装储运图示标志电子计算机场地通用规范外壳防护等级（IP 代码）信息技术设备（包括电气事务设备）的安全电子测量仪器电源频率与电压试验量度继电器和保护装置安全设计的一般要求电气装置安装工程电气设备交接试验标准电工电子产品环境试验设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案变压器油中溶解气体分析和判断导则继电器及继电保护装置基本试验方法计算机场地安全要求电气继电器第 21 部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和精品文档共12页第1页精品文档GB/T14598.9 GB/T14598.13 GB/T16927变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范地震试验第 1 章: 振动试验(正弦)电气继电器第 22 部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇: 辐射电磁场干扰试验电气继电器第 22 部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第一部分:1MHz 脉冲干扰试验高电压试验技术GB/T17626 电磁兼容试验和测量技术DL/T596 DL/T621 电气设备预防性试验规程交流电气装置的接地DL/T634.5104 远动设备及系统第 5 部分：传输规约第 104 篇：采用标准传输文件集的 IEC60870-5-101 网络访问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～110kPa3.1.5 最大风速：40m/s(离地面 10m 高、10min 平均风速) （户外）3.1.6 最大日温差：30℃（户外）23.1.8 覆冰厚度：10mm（户外）3.1.9 耐地震能力：地震烈度 9 度地震烈度 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精品文档共 12 页第 2 页3.1.7 日照强度：0.1W/cm (风速0.5m/s) （户外）精品文档变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范地震波为正弦波，持续时间三个周波，安全系数 1.67。
3.1.10 场地安全要求应符合 GB9361 中 B 类安全的规定。
3.1.11 监测系统的安全要求应符合 GB4943 的规定。
3.1.12 接地电阻应符合 GB2887 中4.6 的规定。
3.1.13 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，也可按要求以较短的周期进行定时在线检测。
一般油气分离单元、气体检测单元、数据采集和控制数据处理单元以及辅助单元等组成。
4.2 特征气体目前对判断变电设备内部故障有价值的设备状态参数一般有：油中 H2、CO、CO2、和烃类气体(CH4、C2H4、C2H2、C2H6)等溶解气体含量，气体复合浓度或总可燃气体浓度等。
4.3 电磁环境存在于给定场所的所有电磁现象的综合。
4.4 电磁干扰会引起设备、传输通道或系统性能下降的电磁骚扰。
4.5 电磁兼容性设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰。
4.6 重复性以反映多组分监测系统在短时间（如一天）内对同一油源多次采样所得数据的差异性。
4.7 再现性对于多组分监测系统，指由同一油源取的多个油样进行试验时的差异性。
如在多个系统中试验称为系统之间的再现性；如以同一系统在较长时间（如在连续的几个月中每周测试或每月测试）中数据的比较，称为该系统的再现性。
4.8 准确度精品文档共 12 页第 3 页精品文档变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范指实验室里根据标准程序所准备的油中气体样品与该系统的测量值间的差异。
对于准确度，厂内检测检查时应对比于标准程序所准备的油中气体样品的差异来标定。
而现场可暂以同一油样与实验室用精密色谱仪的测值间的差异作为现场校核；即以此暂作为现场准确度的校核及标定。
该现场准确度的计算方法为：在线监测装置测量数据 精密色谱仪试验数据⋅ 100%精密色谱仪试验数据5 技术要求5.1 安全性5.1.1 监测单元的取样方式不影响被监测设备的安全运行，要求不应污染变压器油。
5.1.2 监测单元与电力系统无直接的电气联系，测试系统不能对电力系统安全造成任何影响。
5.1.3 如果检测方式影响到被监测设备的密封，应保证密封良好。
5.1.4 如果监测单元有运动部件，应保证不会因其故障影响被监测设备的绝缘。
5.1.5监测单元本身应加装接地保护装置、瞬态过电压保护措施5.2 设备分类单组分油中溶解气体在线监测装置：装置仅对油中溶解的某一气体成分、某几种气体成分的综合值或可燃气体总量等作定量检测。
全组分类油中溶解气体在线监测装置：主要对油中溶解的气体加以分离并进行定量检测的在线监测设备，要求至少能够监测七种(H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6)特征气体。
海南电网公司要求油中溶解气体在线监测装置应是全组分类装置。
5.3 技术要求总则1) 装置应能在线、实时、连续地监测和显示油中特征气体含量。
2) 要求取样方便、安全、可靠，安装牢靠、无渗漏。
3) 在线设备在正常运行状态时（不包括设备第一次运行时的状态）油气平衡时间应不大于 4 小时。
4) 装置应有断电自动恢复能力，且存储数据不能丢失。
5) 监测单元提供自检功能，并根据要求将自检结果上传到上位机。
6) 上位机中数据实时通过网络传送到要求的主站系统，通讯规约应符合远程中心所提出的要求，同时积极配合用户监测系统的建设。
7) 上位机能够接收和执行来自主站的对监测单元和上位机的参数修改指令。
8) 开放监测系统的数据库结构，并负责解释字段含义；同时，能够修改数据库结构，使之适应精品文档共 12 页第 4 页精品文档变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范要求。
9) 厂家能够对数据分析算法进行封装，便于监测系统调用。
10) 测量单元的安装不应影响一次设备的安全运行，并可在不停电的情况下对监测装置进行检修和维护。
11) 要求上位机具备当地监测、分析功能，进行故障诊断和异常报警。
上位机需按照 DL/T 860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。
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 测量基本误差表 1：全组分类在线监测设备特征气体测量精度要求5.5 绝缘性能精品文档共 12 页第 5 页精品文档变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范在正常大气条件下，监测单元的带电部分如电源、信号和数据输入回路和非带电金属及外壳之间，以及电气无联系的各电路之间，应具备良好的绝缘。
5.6 环境适应性能5.6.1 耐高低温性能监测单元应能承受-40℃和+65℃的最低和最高环境温度。
5.6.2 耐温度变化性能监测单元应能承受 GB/T 2423.22 规定的温度变化试验，低温为-10℃，高温为+50℃，暴露时间为 2h，温度转换时间为 3 分钟，温度循环次数为 5 次。
5.6.3 耐湿热性能监测单元应能承受 GB/T 2423.9 规定的恒定湿热试验。
试验温度+40℃±2℃、相对湿度（93±3）％，试验时间为 48h。
5.7 电磁兼容性能5.7.1 静电放电抗扰度应能承受 GB/T 17626.2 中 5 试验等级/电压为 4 级/±8kV－±15kV 的静电放电抗扰度试验。
试验期间其测量值的误差变化量应在一个等级指数范围内；试验后监测单元性能满足技术要求的规定。
5.7.2 射频电磁场辐射抗扰度应能承受 GB/T 17626.3 中 5 试验等级/电场强度为 3 级/10V/m 的射频电磁场辐射抗扰度试验。
试验期间其测量值的误差变化量应在一个等级指数范围内；试验后监测单元性能满足技术要求的规定。
5.7.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度应能承受 GB/T 17626.4 中 5 试验等级/电压为 4 级/±4kV 的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。
试验期间其测量值的误差变化量应在一个等级指数范围内；试验后监测单元性能满足技术要求的规定。