ES-2010变压器油色谱在线监测系统
产品及安装说明
1、欢迎使用本公司ES-2010变压器油色谱在线监测系列产品。
2、本手册属福州亿森电力设备有限公司知识产权，未经许可，任何单位及个人不得翻录。
3、本手册是ES-2010型变压器油色谱在线监测系统产品及安装指南,使用产品前请仔细阅读。
4、本手册若有任何修改恕不另行通知。
目录
一、产品说明
1、系统概述------------------------------------------------------------------------3
2、系统构成------------------------------------------------------------------------3
3、结构与原理----------------------------------------------------------------------4
4、技术指标和特点------------------------------------------------------------------6
5、运行使用------------------------------------------------------------------------7
6、日常维护------------------------------------------------------------------------9
7、常见问题-----------------------------------------------------------------------10
二、安装说明
1、安装前要了解的内容-------------------------------------------------------------10
2、系统标准配置-------------------------------------------------------------------12
3、安装要求-----------------------------------------------------------------------12
4、变压器信息---------------------------------------------------------------------13
5、系统安装-----------------------------------------------------------------------13
6、系统调试-----------------------------------------------------------------------17
附件1：氮气技术要求-------------------------------------------------------------17 附件2：现场安装要求-------------------------------------------------------------18附图1：安装示意图---------------------------------------------------------------18 附图1：系统示意图---------------------------------------------------------------21
一、产品说明
1、系统概述
准确了解变压器的运行状态是维护电力系统安全运行的关键。
变压器如存在局部过热或局部放电，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。
ES-2010变压器油色谱在线监测系统是福州亿森电力设备有限公司严格以国际电工委员会（IEC）标准及中国电力行业变压器油监测国家标准（GB）为试验研发依据，引进国外先进检测技术和高精度检测元器件，并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。
ES-2010变压器油色谱在线监测系统采用真空与超声波相结合的的油气脱气技术，使用当今国际最新高效复合色谱柱及高精度传感器，可对氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)或二氧化碳(CO2)七种故障特性气体做出准确分析，并能辅助实现油中微水的在线分析。
使用ES-2010变压器油色谱在线监测系统，能及时捕捉到变压器故障信息，科学指导设备运行检修。
2、系统构成：
ES-2010型变压器油色谱在线监测系统主要由油气分离器、冷阱、载气调节与控制系统、空气清洁与干燥系统、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（由工控机及操作系统构成）、通讯网络及数据远程控制与访问软件构成。
系统工艺流程图：
3、结构与原理：变压器
色
谱
柱
PID数字控温系统
气感
敏
传器
载气调节
与控制系统
空气清洁与干燥系统
通
讯
网
络
数模转换
油气分离器
主控计算机
数据处理与故障诊断
数据远程访问查询
系统工艺流程图
数据采集器
BSP-2系统数据采集器采用广谱型气相色谱分析基本原理实现变压器油中溶解气体的在线监测。
变压器油经油气分离器，在真空及超声波的激振作用下实现油气分离，冷阱除杂后，故障特性气体被导入定量室。定量室中的混合故障气体在载气的作用下经过色谱柱，色谱柱对不同气体具备不同的亲和作用，故障特性气体被依此分离。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经RS485通讯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。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。数据采集器可就地多路输出无源触点式报警信号直接进入用户自控系统。
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 方式数据远程传输与控制等系统功能，并形成由后台主控计算机统一控制的变压站网络式变压器油色谱在线监测系统。
油中微水检测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。
注：微水检测属于系统选配功能，应用户要求方可配置。
3.1油气分离器：
油气分离器是构成变压器油色谱在线监测系统的重要部件。在真空及超声波的激振作用下，实现油中故障特性气体与油的彻底分离。
3.2 冷阱：
真空脱气分离出来的故障气体中混合有油气挥发份，是油中特性故障气体色谱检测单元的主要污染源。为保证色谱检测单元的性能，本系统专门设计的冷阱除油装置（专利技术），彻底将C3以上碳氢化合物冷凝，实现系统的全寿命免维护。
3.3 数据处理器：
数据处理器是监测系统的关键部件，承担数据采集器监测的全过程控制任务。它由油中特性故障气体色谱检测单元、载气稳压稳流控制系统、数字恒温系统及中心控制CPU等共同组成。
油中特性故障气体色谱检测单元由单一气相色谱柱、气敏与红外传感器，通过载气线路相连而形成，是实现系统数据检测的一次主器件。
载气恒压稳流控制系统确保系统运行过程中的压力和流量稳定，是实现系统稳定检测的前提。
数字恒温系统由油温控制、色谱柱柱温控制、冷阱温度控制等共同组成。恒温系统通过复数备份式温度传感器，将采集到的温度信号传送至中心CPU模块，由中心CPU单片机控制程序实现系统温度的恒温控制。
中心控制CPU实现数据的自动检测、数据储存与转换。数据采集器色谱检测单元通过I/O模块与CPU模块相连，CPU微处理机内置在线监测程序，自动控制数据采集器运行。CPU模块对内置存储器定时自动刷新，保存近期监测气体数据，实现系统定期自检。
在结构上，数据采集器主面板由运行面板和电源面板两部分组成；运行面板包括：运行状态指示、压力指示和温度控制。请参看运行面板图、电源面板图及说明。
另外，数据采集器的油循环进出连接口、载气进口与载气排空口、通讯与主电源接口，都嵌接在数据采集器的箱体内。
数据采集器运行面板图
运行面板说明：
运行灯(Running)：表示AC220V主电源对电路主板供电正常。日常运行保持常开状态。
控制灯(Contolling)：DC24V控制电源供电正常。日常运行保持常开状态。
监测灯(Monitoring)：DC5V采样供电电源正常。日常运行保持常开状态。
采样指示(Sample)：数据采集过程中启动，闪烁。时间约20分钟，其它时间处于常闭状态。
吹扫指示（Purging）：周期采样启动后保持常开，整个采样结束则关闭。
通讯指示(Comm)：系统通讯进程指示。系统数据上传过程中闪烁，日常保持常闭状态。
恒温A指示(Heat A)：柱温恒定指示。日常交替闪烁。
恒温B指示(Heat B)：油温恒定指示。日常交替闪烁。
压力(Pressure)：氮气瓶压力大于5KG/cm2保持常开。
柱温控制器（COLUMN TEMP）：控制并恒定色谱柱的气体分离温度，温度漂移小于0.5℃。主显示为：绿色显示为实时温度值；红色显示为设定温度值。
油温控制器(OIL TEMP)：控制并恒定油室中变压器油的温度，温度漂移小于0.5℃。主显示为：绿色显示为实时温度值；红色显示为设定温度值。
数据采集器电源面板图
电源面板说明：
开/关（ON/OFF）：数据采集器主电源启动按钮。压入为启动主电源。
电源(POWER)：数据采集器供电状态指示。日常运行保持常开状态。
保险(FUSE)：AC220V电源保护。保险正常则启动开关电源指示灯亮。
3.4 通信控制、专家自动诊断与数据远程传输查询：
通信控制通过采用RS485、TCP/IP方式实现，实现现场数据采集器与主控室计算机的通信连接，完成监测系统日常检测功能。
专家自动诊断系统软件运行环境为Windows2000/XP ，管理人员不需要对主控计算机与系统设备进行日常操作，即可自动完成数据采集，实现故障气体数据的趋势、增益分析分析；自动生成日报表、历史数据报表；具备报警设置功能，同时支持监测数据的远程查询服务。
BSP-2变压器油气在线监测网络查询软件主要由主控软件包、网络设置组成。
4、系统技术指标和特点：
4.1系统特点：
4.2.1采用单一高性能色谱柱、气敏传感器实现H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2六种油中溶解故障气体的检测，独立的CO2、O2监测传感技术实现CO2、O2的监测，解决了实验室色谱分析技术现场化过程中，由于采用双色谱柱、双传感器的双回路设计造成结构复杂，配套设施多，对运行环境要求高的难题，简明优化检测回路与检测工艺，解决了系统泄露、数据易飘移等异常，提高了系统检测可靠性、稳定性
4.2.2真空与超声波脱气技术实现油气分离，冷阱设计可彻底隔离了油气污染，避免色谱柱、传感
器毒化，确保了检测性能，有利确保和提高系统检测寿命，实现了现场设备全寿命免维护。
4.2.3变压器油闭路循环与电磁激振技术不但加快了油气的分离速度，同时也确保了被检测油样的活性。
4.2.4系统数据处理软件实现日常自动检测，数据自动上传和故障自动诊断；实现故障气体特性曲线的自动捕峰和出峰分段增益，系统监测精度高。
4.2.5系统数据通讯支持TCP/IP网络协议，可实现远程检测诊断和数据远程浏览访问。
4.2.6系统通讯模式支持RS485、TCP/IP模式。
4.2.7系统软件采用国际通用IEC标准实现故障的自动诊断。
4.2系统技术指标：
5、运行使用
注：ES-2010型变压器油色谱在线监测系统现场数据采集器即可实现变压器油色谱的在线监测。数据采集器可为用户自行系统提供数据，也可与后台专用主控计算机控制程序组成系统，实现变压器油色日常运行检测。.
ES-2010型变压器油色谱在线监测系统现场设备安装完成，主控计算机就位后，将现场通讯总线连接到主控计算机，系统即可投入正常运行。
5.1初始安装运行：
5.1.1软件安装与监测系统的建立：
启动主控计算机，参照软件使用说明软件安装程序和设备监控管理章节，完成软件安装与建立现场监控系统。
5.1.2启动现场设备主电源对现场前端设备送电：
送电后数据处理器运行电源、AC220V交流电源、控制电源、监测电源四指示灯处于常亮状态，恒温控制指示灯闪烁，约30分钟后温度至系统恒温值，恒温控制指示灯处于开闭交替状态，确保系统温度恒定。
5.1.3通讯连接：
确定现场数据采集器送电状态正常后，进入主控计算机软件主界面操作程序，此时系统软件监控系统未与现场设备通讯，现场前端设备处于待运状态，根据用户采用的不同通讯方式，将现场设备与控制软件连接起来，实现通讯初始化，使现场设备投入正常运行。通过以上操作现场设备与控制分析软件形成网络式系统。
5.1.4系统运行：
在系统的初始化设定中，用户可以结合实际情况进行采样时间的设定。数据自动采集、分析的时间间隔，系统默认为每24小时/次。用户可以根据具体情况进行选择设置。初始安装运行可点击采样开始键实现随机采样。变压器油色谱在线监测系统从开始启动采样到完成数据处理与故障自动诊断的全过程需耗时约40分钟。后台工作站可随时进行数据上传，实现数据的查询和调用。
5.2系统运行时，软件与现场设备工作流程指示：
执行系统日常自动运行时，如定义每天的采样时间为上午10点，系统在10点整实现主控计算机与现场设备时间校正，现场前端数据采集器开始下述监测流程。数据采集器完成数据采集后即开始数据的自动上传。11点整采样流程结束，此时系统重新进入下一个日常采样循环。
5.3系统日常监测运行：
ES-2010型变压器油色谱在线监测系统不需要管理人员对主控计算机与仪器进行日常操作，即可实现数据自动采集，完成故障气体数据的趋势分析、自动生成日报表、历史数据报表等功能。日常数据的
查询分析请参考软件使用说明的相关章节。
6、系统日常维护：
注：建议用户为系统建立专业性日常维护规程。
6.1建议与要求：
6.1.1 ES-2010型变压器油色谱在线监测系统由现场数据采集器及上位机管理控制软件构成一个统一的整体，其中任何一个部分出现异常（软件运行程序关闭、断电、连接件异常等），系统将无法实现正常运行。
6.1.2建议本计算机为BSP-2系统独立运行机组，不要安装其他控制系统，以免危及本监测系统安全运行。
6.1.3不得在本计算机上上网、玩游戏等其他不相关的工作、娱乐，以免影响系统的正常工作。
6.1.4日常系统运行的实现可通过用户自行设定用户名和密码。系统进入运行程序界面后，如上下位机连接不正常，变压器图标与主通讯线的连接线将显红色，此时应点击该变压器左侧的启动键将系统连接正常，连接线将自动转变成绿色。如无法连接请检查下位机是否断电。如出现无法解决的问题，请联系供应商技术人员。
6.1.5计算机机出现操作系统异常，无法实现正常工作，请将c:/program 文件夹中的文件夹备份，以便系统恢复时使用。
6.1.6系统恢复应首先在删除/添加程序下删除软件运行程序，程序删除后在桌面的“油色谱”文件夹中进入“SOFT”文件夹，执行SETUP即可按提示进行软件系统的安装。安装完成后，请将“6.1.5”中备份的文件覆盖到c:/program 文件夹中，系统即可实现正常运行。
6.2日常检查与维护：
6.2.1检查系统运行程序是否处于正常运行状态。正常运行状态是指运行程序未被不正常关闭、系统上下位机连接正常，是否能正常实现日常检测（实现正常日常检测就是能获得正常的日常监测数据）等。
6.2.2检查各现场数据采集器是否供电正常（供电正常指：主电源、220V交流电源、24V直流电源指示灯处于常开状态）。
6.2.3检查现场数据采集器与变压器连接处是否有泄漏异常。
6.2.4检查各压力指示是否正常。压力指示分别为：减压器气瓶总压力指示应在5.okg/cm2以上，如低于该压力需及时更换新的氮气；一级减压后，调试时已将压力设定在3.0-5.0kg/cm2范围内，无能是否更换氮气，此压力范围应保持不变。二级减压指示指的是数据采集器上的压力表指示，此压力应在1.0-2.0kg/cm2，调试完毕后，此压力不允许再次调节，否则将影响系统正常运行。
6.2.5氮气更换。更换氮气请关闭氮气瓶总阀。总阀关闭后，卸下一级减压阀出口的不锈钢连接管并放空压力，然后卸下减压器。新氮气到位后，装好减压器，将不锈钢连接到一级减压阀出口，按本节“6.2.4”的要求调节好压力即可。
7、常见问题：
7.1系统死机、断电后的处理：
现场设备在数据采集之前发生死机、断电等问题时，只需重新启动系统，并运行本监控系统，即可恢复检测，基本对本系统没有影响。如果现场设备次数据采集之前出现以上异常，故障又不能在下次采集之间排除，系统将少采集一次日常监测数据，对系统的稳定性不产生影响。
7.2无法监测数据的处理：
检查RS485是否正常供电，是否有损伤；
通讯系统是否存在断线等异常；
现场设备是否损坏或出现断电等异常；
检查计算机系统设备参数设置。
如无法解决，请及时与供应商联系。
7.3无报表打印响应：
打印设备驱动程序是否正确；
打印设备电源是正常；
更新office操作系统。
二、安装说明
1、在进行系统安装前请仔细了解以下内容
1.1确保系统现场数据采集器周围无强热源。
1.2系统使用电源为公共电网标准电源。如中华人民共和国境内使用的标准220V /50Hz交流电源。1.3现场数据采集器供电应采用独立电源或使用变压器数据检测系统公用电源、风冷电机电源等。不得
使用照明、检修电源。
1.4系统后台工作站（工控机）电源应采用UPS不间断电源。通讯供电应与工作站电源处于同一回路。
1.5遇到下列情况时，请在切断系统电源后与生产商专业技术人员联系：
1）、液体溅入数据采集器内或主控计算机工作站内；
2）、系统通电状态下无法实现监测引导；
3）、外部油循环管路意外损坏；
4）、系统检测性能出现异常。
1.6后台工作站应为系统专用，不得在本工作站上安装其它任何软件，以免发生冲突。
1.7不得在工作站上玩游戏、浏览网页等，以免影响系统正常运行。
1.8 ES-2010型变压器油色谱在线监测系统通过标准RS-485接口、TCP/IP或GPRS 实现通讯功能。
1.9 BSP-2系统分析管理软件(运行环境为Windows2000/XP)不需要管理人员对后台工作站与仪器进行日
常操作，即可自动完成数据采集，实现故障特性气体数据的趋势、增益分析；自动生成日报表、历史数据报表；具备报警设置和数据远程浏览查询功能。
2、系统标准配置:
2.1 ES-2010型变压器油色谱在线监测系统数据处理器1台。
2.2主控计算机(工控机)及辅助设备，每个项目配置1套。
注：单台订购本公司不提供工控机。
2.3 ES-2010型变压器油色谱在线监测系统分析管理软件（CD）1张。
2.4 产品说明书1套。
2.5 氮气减压器、连接管线及连接件1套。
2.6 通讯电缆，标准长度：305M。
2.7 动力电缆（3×1.0mm铠装屏蔽动力电缆），标准长度：20M。
2.8 油循环连接法兰及连接件1套，油管长度按现场实际测量距离确定。
2.9 通讯模块及备件1套。
2.10 载气：高纯度氮气(99.999%)，10升/瓶装2瓶
3、安装要求：
ES-2010型变压器油色谱在线监测系统的安装主要涉及四个部分：
3.1 变压器油循环进出口的确定与安装件制作:
由于不同厂家、不同型号、不同电压等级的变压器对油取样口的不同设计，用户在订购本监测系统后，需向供应商提供以下信息：
3.1.1 用户希望采用的油循环模式：同口油循环或异口油循环（参见附图1：系统油循环示意图）；
3.1.2 油循环口连接件尺寸图；
3.1.3 油循环口离变压器油池卵石的垂直距离及油循环口与数据采集器的布管距离。
以上内容也可在供应商技术人员现场实际考查后与用户协调确定。
3.2现场安装位置的确定与安装地基的浇注:
3.2.1请参照“附图1：安装示意图”确定安装位置并浇注安装地基。
3.2.2系统现场设备具体尺寸及重量:
数据采集器:800mm×550mm×1400mm，净重：180Kg。
数据采集器一般选择安装在变压器电力柜侧，与电力柜同列。
3.2.3安装地基用混凝土浇注，厚度100mm。按地基浇注尺寸图预埋地角固定螺丝。
3.2.4确定数据采集器取电位置并提供取电点到数据采集器安装位置的布线距离（见附图2：系统示意图，红色线条所示）。
3.2.4数据采集器工作电源为：交流电源220V/5A。
3.3 确定系统主控计算机的安置位置：
供应商仅按项目提供1套主控计算机，不提供室内电力标准柜。监测系统主控计算机一般安置在电厂或变电站主控室内，其安装位置要求：
3.3.1有为计算机及通讯模块提供独立220V交流电源的UPS电源。
3.3.2具备本主控机连接用户局域网的便利网络接口。
3.3.3确定主控计算机至数据采集器之间的布线距离（见附图2：系统示意图，绿色线条所示）。
3.4 通讯电缆与油循环管的铺设：
3.4.1通讯电缆的铺设参见系统示意图。铺设通讯电缆需保证进出线两侧的预留长度
在10M左右，以备用。通讯电缆在电缆沟线架上需固定，避免电缆划伤、拉断。
3.4.2 油循环管（见附图2：系统示意图，蓝色线条所示）采用镀锌管进行保护以免压坏损伤。油管两侧出口预留长度保持在1M左右，以备用。油管铺设完成后应对油管出入口进行密封，以防杂物进入。
4、变压器信息：
将仪器安装到变压器上之前，用户应向供应商提供以下变压器信息：
4.1 安装地点名称：包括变电站地址、设备编号；
4.2 技术协助人员联系方式：包括检修、运行及其它相关人员的联系方式；
4.3 变压器型号、容量；
4.4 变压器制造、安装时间；
4.5 变压器油类型、变压器油总量；
4.6 有关变压器故障检修原因、内容及效果信息；
4.7 在运变压器提供一年内的油色谱数据，新装变压器提供出厂油色谱数据；
4.8 现场气候信息：包括环境的最高、最低温度；湿度与降水状况；变压器油运行最高、最低温度等。
5、系统安装:
注：为保证ES-2010型变压器油色谱在线监测系统性能的正常，请严格按下面的程序操作。
5.1 开箱检查:
用户在收到ES-2010型变压器油色谱在线监测系统后，请及时检查是否有因运输而造成的任何潜在损坏。详细地检查产品并核对与产品一同运输的装箱清单上列出的所有设备，填写设备验收保修单。如果有任何与装箱清单内容不符，请立即与供应商联系。
5.2数据采集器安装:
5.2.1 将数据处理器固定在事先确定的安装位置。
5.2.2 将氮气瓶固定在瓶体安装位置。
5.3 循环油路连接：
5.3.1 将按用户图纸制作的油循环口加工件分别装配变压器油循环进出口上。
5.3.2 预埋油循环管保护导管。保护导管一般采用φ60mm镀锌管。为防止保护导管妨碍变压器的其它现场作业，保护导管应预埋至油池底部并两端加固。其两端口分别在变压器取样侧和数据采集器油循环口处。
5.3.3 油循环管由两根φ6×1.0mm的无缝紫铜管组成。将其中一根油循环管的变压器侧端口连接在变压器油取样出口上，另一端口连接在数据采集器油循环进口上。将另一根油循环管数据采集器侧端口连接在数据采集器油循环出口上。
5.3.4 在有运行人员监护和许可的前提下，缓慢打开变压器油取样出口处阀门。此时，变压器侧未连接的油循环管接口将有空气与变压器油的混合物流出，逐步打开取样出口阀门直至全开状态。待未接油循环接口无气体溢出时，将该接口对接在变压器取样进口上并全开取样进口阀门。此时变压器油与数据采集器油室间的油闭路循环系统即形成。
5.4 载气连接：
注：系统必须使用纯度为99.999%的氮气！任何低纯度氮气将降低系统寿命，影响检测精度！
5.4.1 监测系统需要使用气相色谱级高纯氮。
5.4.2 确认氮气减压阀调节手柄处于松弛状态后，将减压阀牢固地安装到气瓶上。
5.4.3 减压阀检漏。将随机提供的接头连接到减压阀出口，并密封减压器出口。缓慢打开气瓶总阀门，此时总表压力（一级压力表）应在130-150Kg/cm 2
。缓慢调节调节柄，将二级压力表的压力调节在3.0-4.0 Kg/cm 2
之间。关闭气瓶总阀，退出减压器调节柄，等待1小时后，两指示表压力无变化视为减压器工作正常，无泄露。
5.4.4 将标配φ3mm 不锈钢管连接在减压器出口上，调节减压器调节柄进行管线吹扫，10秒钟后关闭气瓶阀门，退出减压阀调节柄。将气管另一端连接到数据处理器机箱底部的载气进口接头上。
注：所有的连接应保证管路的气密性，不可有漏气现象发生。 5.5 动力电缆的连接：
系统数据采集器应采用独立电源供电或使用所安装变压器数据检测系统共用电源、风冷电机电源等。数据采集器总功耗不大于1000VA 。
将动力电缆从取电点铺设至数据采集器接线盒电源端子排处。
数据采集器的主电源由3×1.5mm 屏蔽电缆直接接入接线盒。数据采集器主电源的连接请参照“采集器接线端子图”进行。
12354681079数据采集器主电源进线
220V L 交流 N 电源 G
经地下电缆沟转接
变压器现场风扇电源箱接入
采集器接线盒接线端子图
微水信号
DC24V 12
11如系统配置微水检测,可直接匹配介入此端子
报警信号
开关量就地输出.可经用户通讯线直接引入自控系统
TCP/IP
通过网络线或光缆经地下电缆沟进入用户控制室
报警
G
电源报警 压
力报警
浓度报警 增量报警
数据采集器接线端子图
注：1、电源接入时必须确定电缆处于无电状态，BSP-2数据处理器开关处于OFF 状态，以保护工
作人员及仪器的安全。
2、采集器接线盒接线端子图中微水、DC24V接线口专为系统配置的微水在线监测仪表提供。如系统配置此仪表，微水接线直接从油循环保护管穿线至变压器油出口处。
数据采集器接线端子色标说明
数据采集器主电源电缆色标说明
微水检测接线色标说明
5.6主控计算机就位与通讯电缆连接：
5.6.1主控计算机应安置在具有UPS电源与适合连接用户局域网的位置。一般情况下，应安装在变压器运行主控室内。
5.6.2采用RS485、TCP/IP通讯模式控制的系统，需铺设主控计算机至现场数据采集器之间的通讯电缆。电缆铺设应注意防止拉断、刮伤等，并应将通讯电缆固定在电缆沟信号电缆层桥架上。
5.6.3在主控计算机上安装系统操作程序（安装请参照“软件说明书”），使主控计算机处于预工作状态。
5.6.4现场通讯电缆连接：
数据采集器的通讯由2×2×0.4mm屏蔽双绞通讯电缆或网络通讯向直接接入采集器接线盒。采用RS485通讯的系统其通讯电缆色标为：
通讯电缆色标
采用TCP/IP通讯模式的系统，可直接将网络线接头接入接线盒TCP/IP 插口。
6、系统调试：
6.1 现场设备安装完毕，主控计算机运行正常，经系统检查无异常后，可进入进行系统调试阶段。
6.2 对数据采集器送电。
6.3 打开载气瓶总阀门，调节减压阀调节柄，使减压器二级表压力在0.3-0.40Mpa左右。
6.4 检查BSP-2数据采集器面板压力，压力表指示值应在0.15-0.2Mpa左右。
6.5 实现数据采集器与主控计算机间的通讯连接。调用调试程序，使系统进入载气管路置换清扫过程。总共需耗时30分钟。
6.6 油路、气路检漏。系统正常运行必须保证全系统无泄露。
6.7 退出调试程序。使系统进入正式采样运行。
附件1：氮气技术要求
高纯氮的技术指标应符合下表要求：
注：①表中纯度和含量均以体积分数表示（V/V）。
②纯度中包含微量惰性气体气体氦、氩、氖。
③表中氩含量未扣除水份含量。
④与GB/T8980-1996高纯氮中合格品相一致。
附件2：现场安装要求
ES-2010变压器油色谱在线系统安装说明ES-2010型变压器油色谱在线监测系统，在设备进入安装现场前1个月内，供应商将安排专业技术人员对安装现场进行实地勘察、测量，协同用户做好以下工作：
1、确定油色谱取油口并测量油口法兰尺寸；
2、确定现场数据采集器安装位置；
3、确定油循环管、通讯线路走向并测量距离；
4、确定现场数据采集器取电位置及取电距离；
5、确定后台控制机安装位置；
6、供应商按上述内容为用户提供专用安装文件及安装图纸。
一、安装前期工作：
1、由用户按安装文件及图纸要求浇注安装地基。
2、供应商按用户现场安装法兰尺寸完成法兰图纸并加工安装法兰。
二、现场安装的实施：
ES-2010型变压器油色谱在线监测系统现场安装工作，在用户的监护协助下，按下述两步骤进行：
1、现场协作与设备就位：
1）、将数据采集器固定在安装位置；
2）、预埋油循环保护管并完成油循环管的铺设；
3）、铺设数据采集器主电源电缆；
4）、铺设通讯电缆。
以上操作均应在用户土建、设备管理专业技术人员的监护与协助下完成。
2、连接调试：
1）、完成现场气路、油循环管线的连接并检漏；
2）、完成现场数据采集器电源的连接；
3）、安装控制机并确定其供电与网络连接方式并完成连接；
4）、安装系统软件，系统具备调试条件；
5）、系统联机调试。
以上操作均应在用户电气专业技术人员、网控技术人员的监护下，由供应商安装技术独立完成。
三、以上工作内容均可在变压器运行状态（可带电作业）进行，不影响变压器的正常工作。
附图1：相关安装示意图
变压器
数
据
采
集
器变压器地基
油池
油
监
测
口
连
接
管
线
数
据
采
集
器
油
监
测
口
异口油循环同口油循环
连
接
管
线
油循环示意图
系统现场设备安装总图
附图2：系统示意图
ES-2010型变压器油色谱在线监测系统现场运行示图
方法概述 用气相色谱法测定绝缘油中溶解气体的组分含量，是发供电企业判断运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电等故障，以保障电网安全有效运行的有效手段。也是充油电气设备制造厂家对其设备进行出厂检验的必要手段。 GC-9310SD变压器油色谱分析系统采用一次进样、双柱并联、一次分流的三检测器流程，配TCD检测器和两个FID检测器，其中H2和O2通过TCD检测；烃类气体（甲烷、乙烯、乙烷、乙炔）通过FID1检测，CO、CO2通过FID2检测，克服了大量CO、CO2对烃类气体的影响，特别是乙炔的影响。 执行标准： GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》 GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》 DL/T 722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》 气路系统流程图： 性能指标： （1）最小检测量：一次进样，进样量为1mL时的最小检测浓度: 溶解气体的分析(uL/L) H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 2 2 2 0.1 0.1 0.1 0.1 （2）定性重复性：偏差≤1％ （3）定量重复性：偏差≤3％ （2）热导检测器(TCD) ◎采用半扩散式结构 ◎电源采用恒流控制方式 ◎敏感度：S≥3000mv.ml/mg（正十六烷/异幸烷） ◎基线噪音：≤20μv ◎基线漂移：≤50μv/30min ◎线性：≥105 ◎载气流速稳定性：≤1%。 （3）火焰离子化检测器（FID） ◎收集极采用圆筒型结构，石英喷口 ◎检测限：≤8×10-12g/s（正十六烷/异幸烷） ◎基线噪声：5×10-14A ◎基线漂移：≤2×10-13A/30min ◎线性：≥107 ◎自动点火 ◎稳定时间10min 主要特点 主机介绍 GC-9310SD变压器油色谱分析系统是上海荆和分析仪器有限公司最新推出的一款新型全微机控制气相色谱仪。仪器充分吸收了国外同类产品的先进技术，大量采用进口元件，使GC-9310的稳定性、可靠性以及灵敏度和重复性蓖美进口同类型产品；并且在结构上更加简洁合理；人性化的中文菜单式操作，精美的外观设计，让色谱分析工作者使用的更加自信。
油色谱在线监测系统专用技术规范（范本） 目次 1 标准技术参数 (1) 2 项目需求部分 (2) 2.1 货物需求及供货范围一览表 (2) 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 (2) 2.3 图纸资料提交单位及其接收单位 (3) 2.4 工程概况 (3) 2.5 项目单位技术差异表 (3) 2.6 使用条件 (3) 3 投标人响应部分 (4) 3.1 投标人技术偏差表 (4) 3.2 销售及运行业绩表 (4) 3.3 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货 (4) 3.4 最终用户的使用情况证明 (4) 3.5 投标人提供的试验检测报告表 (4) 3.6 投标人提供的鉴定证书表 (4) 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。表 1 系统标准技术参数表
中给出，投标人应对该差异表响应。差异表与标准技术参数表中参数不同时，以差异表给出的参数为准。 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 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。 2.4.1 项目名称： 2.4.2 项目单位： 2.4.3 工程规模： 2.4.4 工程地址： 2.4.5 交通、运输： 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。
变压器油中溶解气体在线监测方法研究
摘要 (3) 1. 导言 (4) 2. 国内外发展现状及发展趋势 (6) 3. 变压器油中溶解气体在线监测方法的基本原理 (9) 3.1.变压器常见故障类型 (9) 3.2.变压器内部故障类型与油中溶解特征气体含量的关系 (10) 4. 基于油中特征气体组分的故障诊断方法 (14) 4.1.特征气体法 (14) 4.2.三比值法 (15) 4.3.与三比值法配合使用的其它方法 (17)
摘要 电力变压器是电力系统中最主要的设备，同时也是电力系统中发生事故最多的设备之一，对其运行状况实时监测，保证其安全可靠运行，具有十分重要的意义。变压器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，可以作为反映设备异常的特征量。如何以变压器油中溶解气体在线监测为手段，实现对运行变压器潜伏性故障的诊断和预测，是本文的出发点。 本文的目标是研究基于油中溶解气体分析（DGA）的电力变压器状态监测与故障分析方法，通过气体色谱分析方法实现对变压器油中溶解的七种特征气体（氢气H2、甲烷CH4、乙炔C2H2、乙烯C2H4、乙烷C2H6、一氧化碳CO、二氧化碳CO2)组分含量在线实时监测，从而达到对电力变压器工作状态的诊断分析。
1.导言 现代社会对能源的巨大需求促进了电力工业的飞速发展。一方面是单台电力的容量越来越大；另一方面是电力网向着超高压的方向发展，并正组织成庞大的区域性甚至跨区域的大电网。然而，随着电力设备容量的增大和电力网规模的扩大，电力设备故障给人们的生产和现代生活所带来的影响也就越来越大。这就要求供电部门在不断提高供电质量的同时，要切实采取措施来保证电力设备的正常运行，以此来提高供电的可靠性。长期以来形成的定期检修已不能满足供电企业生产目标。激烈的市场竞争迫使电力企业面临着多种棘手的问题，例如如何提高设备运行可靠性、如何有效控制检修成本、合理延长设备使用寿命等。因此，状态检修已成为必然。而状态检修的实现，必须建立在对主要电气设备有效地进行在线监测的基础上，通过实时监测高压设备的实际运行情况，提高电气设备的诊断水平，做到有针对性的检修维护，才能达到早期预报故障、避免恶性事故发生的目的。由此可见，以变压器状态监测为手段，随时对其潜伏性故障进行诊断和预测以及跟踪发展趋势是十分必要的。 对于大型电力变压器，目前几乎大多是用油来绝缘和散热，变压器油与油中的固体有机绝缘材料在运行电压下因电、热、氧化和局部电弧等多种因素作用会逐渐变质，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气泡在油中经过对流、扩散作用，就会不断地溶解在油中。同一类性质的故障，其产生的气体量随故障的严重程度而异。由此可见，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，可以作为反映电气设备电气异常的特征量。 溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis简称DGA)是诊断变压器内部故障的最主要技术手段之一。根据GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，可以通过分析油中7种分析组分H2、C2H2、C2H4、C2H6、CH4、CO和CO2的含量来判断并分析故障。通过从油样中分离出这些溶解气体，并利用色谱技术对其进行定量分析。变压器油中溶解的各种气体成分的相对数量和形成速度主要取决于故障点能量的释放形式及故障的严重程度，所以根据色谱分析结果可以进
变压器油的气相色谱分析浅析 【摘要】本文主要对变压器油的气相色谱分析的特征气体、产气原理以及气相色谱分析的取样方法和一些常用的便携式检测仪器做一说明。 【关键词】变压器绝缘油色谱分析 一、气相色谱分析的意义 变压器油是指用于变压器、电抗器、互感器、套管、油断路器等输变电设备的矿物型绝缘油。一般有25#和45#两种变压器油。运行中的电力设备一般只能按周期停电进行预试检查，而且变压器等密封设备根本看不到内部情况。电力变压器的绝缘油气相色谱分析可以很好的补充这一缺陷，而且经过精密的计算和分析可以大概判断出设备内部的情况。气相色谱分析是对设备内的油进行的分析，从分析溶解于变压器中气体来诊断内部存在的故障。 二、气相色谱分析的特征气体及产生的原理 体征气体：气相色谱分析的特征气体主要有氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）。在对所做油样的品质进行判定时，还要对总烃含量做判断。总烃即甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种烃类气体的总和。在对油品检验之后，我们需要对不合格的油品分析其不合格的原因。那么，就需要我们
大概清楚在什么情况下会分解出什么气体。
产气原理：运行中的变压器油在进行气相色谱分析的时候一般会检测出特征气体和总烃。那么这些气体又是从哪里来的呢？首先，绝缘油是由许多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物，分子中含有CH3*、CH2*和CH*化学基团，并由C-C键键合在一起。由电或热故障可以使某些C-H键和C-C键断裂，伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基，它们通过复杂的化学反应迅速重新化合，形成氢气和低分子烃类气体。在低能量故障时，如局部放电。通过离子反应促使最弱的C-H键断裂，主要重新化合成H2而积累。对C-C键的断裂需要较高的温度，然后逊色以C-C 键、C=C键和C三C键的形式重新化合成烃类气体，依次需要越来越高的温度和越来越多的能量。其次，固体绝缘材料的分解也会产生部分特征气体。纸、层压板或木块等固体绝缘材料分子内含有大量的无水右旋糖环和弱的C-O键，它的热稳定性比油中的碳氢键要软，并能在较低的温度下重新化合。在生成水的同时生成大量的CO和CO2及少量的烃类气体，同时油被氧化。 三、气相色谱分析油样的取样方法 气相色谱分析的取样部位应注意，所取油样应能代表油箱本体的油。一般应在设备下部的取样阀门取油样，在特殊情况下，可在不同的取样部位取样。取样量，对大油量的变压器、电抗器等均可为50-80mL，对少油量的设备要尽量少
设油色谱在线监测装置 变压器需装设油色谱在线监测装置 安装方式：现场机柜安装在变压器现场，后台控制系统主机安装在控制室（具体方式设计联络时确定）。 适应变压器油温:10℃～100℃； 载气：使用时间不小于1年 工作电源：交流220V±10%，50HZ； ●油色谱在线监测装置由安装在变压器现场的现场机柜、油色谱在线监测屏（含数据处理服务器、分析软件等）、色谱数据采集器等组成，每台变压器含油色谱在线监测装置一套。油色谱在线监测屏的尺寸和颜色在设计联络时确定。 ●在线监测系统数据采用有线传输，实现网络远程功能，并能在数据处理服务器上显示监测界面、数据查询、参数设置等功能。 ●应能同时监测变压器油中溶解的氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、乙烷（C2H6）等六种气体组分及总烃的含量、各组 判断所监测设备的状态，对设备初期故障进行预测； ●油气分离装置：采用真空脱气原理，油气分离装置应满足不消耗油、不污染油、循环取油以及免维护等前提条件，确保监测系统的取样方式不影响主设备的安全运行。 ●取样方式须采用循环取油方式，取样后的变压器油必须回到变压器本体内，不能直接排放，不能造成变压器油损耗。取样油必须能代表变压器中油的真实情况。 ●装置具有原始谱图查询功能； ●装置不能使用可燃性气体，实验时不能有火焰； ●装置应通过国家或省级权威机构的产品性能测试和电磁兼容测试，并提供测试报告和测试方法；
●系统设备的安装、使用不影响主设备的正常、安全可靠运行，可以带电安装调试。 ●采用高纯氮气作为载气。 ●载气应为两瓶，一主一备。确保在载气更换过程中不影响监测设备正常运行。 ●监测系统包括在线检测油中溶解气体含量和色谱分析诊断两部分。能自动实现数据采集、智能谱峰识别、三比值分析、立方图分析、大卫三角形分析、相对产气速率和绝对产气速率计算、趋势图分析、色谱谱图分析、原始谱图查询及故障诊断等功能； ●测量周期 监测装置的最小监测周期≤2小时。 监测周期可以通过现场和远程方式自行设定。 ●色谱分离模块须采用单一色谱柱进行气体组份分离，分离模块具备恒温控制系统，恒温精度≤±0.1℃； ●监测系统工程可由用户根据需要设置不同间隔的采样周期.； ●通讯接口：RS485（支持TCP/IP网络协议），具体接口设计联络时确定； ●同一样品多次分析误差不大于其平均值±5%；与试验室分析数据的平行试验结果相差不应大于平均值的±30%。（投标方必须提供至少省级电力试验研究院或实验室出具的产品稳定性、重复性以及最小检测限检测证明）； ●后台处理器抗干扰性能符合对变电站综合自动化系统主控室计算机要求的相关标准； ●历史监测数据和原始谱图能够保存10年。能够对历史数据和原始谱图进行查询； ●可设定变压器色谱数据的越限报警值。一旦系统判断设备状态参数超标，系统能够自动报警；报警功能具有二级，为声/光报警。 ●系统应具备谱图控制功能，用户能够根据自己的需要对数据的图形显示结果进行局部放大、缩小以及定制显示效果等多种控制； ●系统具有完善的安全防护措施，采用基于权限的用户管理； ●系统须提供手动启动检测方式，用户可以在任意时间通过软件启动一次检测，并能观察到整个系统的运行控制流程，可以视现场装置运行情况，自行决定何时进样、何时结束检测。 ●油色谱信息上传至供电段，远方后台进复示终端。
OGM-701 变压器油色谱在线监测装置 产品使用手册 山东五岳电器有限公司 2012年11月
目录 1 概述 (2) 2 技术指标 (2) 3仪器工作原理 (2) 4系统组成说明 (3) 5安装装置 (4) 6仪器操作说明 (5) 7装置接线端子图 (6)
1 概述 变压器油色谱在线监测装置能够连续监测运行变压器油中氢气、一氧化碳、乙烯、乙炔气体的含量，已达到检测潜伏性故障的目的。该装置结构设计合理，解决了在线油气分离、自动控制操作程序等关键技术，自动化程度高，分析速度快，便于维护。从而帮助电力系统维护人员及时了解变压器绝缘状况及其劣化趋势，使得发生重大绝缘事故之前，进行计划维修，避免不必要的停机。 仪器的主要特点： 1、全微机化操作 实现了监测器控制、监测周期自动设置等全微机操作，是操作极为方便。 2、高灵敏度的气体传感器 采用性能优秀的高灵敏度的电化学传感器，使分析结果的灵敏度大大提高。 3、自诊断功能 根据国标提供的监测标准，实现了在线故障诊断功能。 4、操作使用简单 使用油色谱在线监测仪不需要专门的操作培训，即便是初学者也能在很短的时间内熟练操作。 2 技术指标 1、仪器监测气体浓度范围及其灵敏度 检测范围 5～2000ppm±10% 灵敏度 5ppm 2、系统电源：AC220v,50Hz,2A以上 3仪器工作原理 根据GB7252-87《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求，油色谱对变压器故障诊断是一个重要的指标。结合当前脱气技术和气体传感器技术的情况，
选用氢气、一氧化碳、乙烯、乙炔4种气体作为变压器的故障特征气体，对产气速率加以重点关注，以气体含量和产气速率两项指标作为故障判断的依据，能及时的反应变压器运行状态，为设备的计划检修过渡到状态检修提供前提条件。 电力变压器油色谱在线监测系统技术方案原理如图1所示。采用高分子透气膜实现自动脱气，通过多次试验，获得平衡转换系数，从而使测量气室中的气体浓度能准确的推断出油中溶解气体的实际浓度。采用高灵敏度气体传感器，连续监测气室中混合气体含量。通讯单元把数据传送到上位机监测软件数据库中，检测软件在把气室中的气体转换成油色谱含量。图2所示，上位机检测软件存储、分析气体的含量，并能够显示气体含量的走势图、进行故障诊断、故障报警。该系统还具有查看历史记录、打印报表、设备档案管理等功能。 图1 电力变压器油色谱在线监测系统 图2电力变压器油色谱在线监测软件系统 4系统组成说明 1、油气分离单元 2、数据采集及其系统控制单元
变压器油气相色谱分析 一、基本原理 正常情况下充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等。这些气体大部分溶解在油中。当存在潜伏性过热或放电故障时，就会加快这些气体的产生速度。随着故障发展，分解出的气体形成的气泡在油里经对流、扩散，不断溶解在油中。例如在变压器里，当产气量大于溶解量时，变有一部分气体进入气体继电器。 故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系。 因此，在设备运行过程中定期分析溶解与由衷的气体就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并随时掌握故障的发展情况。 当变压器的气体继电器内出现气体时，分析其中的气体，同样有助于对设备的情况做出判断。 二、用气相色谱仪进行气体分析的对象 氢（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氧（O2）、氮（N2）九种气体作为分析对象。 三、试验结果的判断
1、变压器等充油电气中绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸。设备在 故障下产生的气体主要也是来源于油和纸的热裂解。 2、变压器内产生的气体： 变压器内的油纸绝缘材料会在电和热的作用下分解，产生各种气体。其中对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。在正常运行温度下油和固体绝缘正常老化过程中，产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。在故障温度高于正常运行温度不多时，油裂解的产物主要是甲烷。随着故障温度的升高，乙烯和乙烷的产生逐渐成为主要特征。在温度高于1000℃时，例如在电弧弧道温度（3000℃）的作用下，油分解产物中含有较多的乙炔。如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。 有时变压器内并不存在故障，而由于其它原因，在油中也会出现上述气体，要注意这些可能引起误判断的气体来源。例如：有载调压变压器中分解开关灭弧室的有向变压器本体的渗漏；设备曾经有过故障，而故障排除后绝缘油未经彻底脱气，部分残余气体仍留在油中；设备油箱曾作过带油补焊；原注入的油就含有某些气体等。还应注意油冷却系统附属设备（如潜油泵，油流继电器等）的故障也会反映到变压器本体的油中。 ３、正常设备油中气体含量 ４、《导则》推荐的油中溶解气体的注意值
ES-2010变压器油色谱在线监测系统 福州亿森电力设备有限公司 安装准备方案 （变压器制造商、电力设计院） “ES-2010变压器油色谱在线监测系统”是一种高可靠性的在线监测设备，可连续、实时、在线、自动分析变压器油中溶解气体的含量和增长率，通过故障诊断专家系统，对变压器故障进行自动诊断。 “ES-2010变压器油色谱在线监测系统”安装的最佳方案是在变压器出厂前即预留好油路安装接口，为便于与变压器制造商更好配合，特编制了以下准备方案，供变压器生产商参考。 一、ES-2010变压器油色谱在线监测系统现场安装示意图 ES-2010系统的现场主机安装在变压器油池边，现场主机与变压器预留接口通过4mm不锈钢管连接，ES-2010数据处理器安装在变电站（电厂）主控室内，与现场主机通过通讯电缆连接，安装示意图如图1 图1：室外安装示意图
二、ES-2010变压器色谱在线监测系统的组成 ES-2010系统包含配置：（图纸附后） 1．色谱在线监测现场主机：型号：ES-2010，1台； 2．数据处理服务器：型号：品牌服务器1台（安装于变电站主控室，建议组屏）；3．分析软件： 1套； 4．不锈钢连接管：长度根据现场距离而定（连接变压器上接口与油色谱现场主机）；5．配件：通讯电缆（连接油色谱现场主机与数据处理服务器）。 三、ES-2010变压器油色谱在线监测系统安装条件准备： 1．变压器油路接口（变压器厂提供） 由变压器厂在每台变压器本体上开2个接口，并加装阀门，上部接口位置最好在变压器2/3高度，并与下部接口在同一条直线上。 建议两个阀门采用常用的球阀或者闸阀，若采用其他尺寸阀门，变压器厂将接口法兰尺寸告知福州亿森，由福州亿森加工相对应油路接口。 2．现场电源（设计院设计） ES-2010油色谱现场主机电源要求：220V不间断交流电源；由变压器周围配电箱提供，现场设备功耗1000W。 3．油色谱现场主机基础（附图）（设计院设计） ES-2010油色谱在线监测现场主机基础要求用混凝土或水泥材料建立，在砌基础时预埋四个M10×100不锈钢螺栓和三根Ф50镀锌管，膨胀螺栓用来固定油色谱在线监测现场主机，镀锌管用来铺设油管和电缆，附图。 4．数据处理服务器安装位置（设计院设计） ES-2010数据处理服务器外型满足19″工业机箱标准，组屏，可直接在主控室控制屏上安装，要求在控制屏上预留安装位置。 5．主控室电源（设计院设计） ES-2010数据处理服务器电源要求：220V交流电源，所需的交流电源取自室内设备不间断电源，设备功耗400W。 6．主控室网线（设计院设计） 为能达到MIS系统与远程控制的顺利进行，在主控室安装监控服务器系统的控制屏处
ES-Y102变压器油色谱在线监测系统 产品说明书福州亿森电力设备有限公司
目录 1、前言..................................................................错误！未定义书签。 2、产品简介 (6) 3、系统组成 (6) 4、工作原理 (7) 5、技术特点 (8) 6、技术参数 (10) 7、装置安装 (11) 8、在线分析及故障诊断专家系统软件 (12)
1、基本介绍 ES-2010油色谱在线监测系统是集控制、测量分析技术于一体的精密设备，对变压器等油浸电力设备进行在线监测，及在线及时准确检测出绝缘油中溶解的各种故障特征气体浓度及变化趋势，这些气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等。ES-2010油色谱在线监测系统能够快速准确的进行油色谱分析，实现完全在线监测油浸式电力设备的运行信息，为变压器等油浸电力设备的长期稳定运行提供了可靠保证。 2主要特点编辑 1、独特的内置油循环系统 2、世界最先进的真空脱气方式 3、专用复合色谱柱 4、高灵敏度的气敏传感器 ES-2010 5、高精度恒温控制系统 6、最新诊断技术
7、先进的数据处理算法 3产品简介编辑 系统组成： 系统由前端脱气装置（ESTAM-sp）、数据处理器(ESTAM-sm)和系统分析管理软件(ESTAM-st)三部分组成 系统特点： ◆油气分离采用一体化气室，密封性能好 ◆高性能渗透膜抗压力强、平衡快、使用寿命长 ◆数据采集器可自动检测并储存多天的检测数据，主控计算机随时实施数据上传 ◆系统数据处理软件实现数据自动上传、自动捕峰、自动出峰增益和自动故障诊断 ◆系统数据通讯支持TCP/IP网络协议，可实现远程检测诊断和系统远程维护 ◆系统检测前端小，便于维护和现场安装 ◆全汉化软件系统，界面友好、操作方便 在线油色谱检测系统 技术参数：
运行中变压器油色谱分析 异常与解决对策 王海军 （河北大唐国际王滩发电有限责任公司） 摘要：对运行变压器油中氢气含量超标出现的原因进行了详细分析，并提出了氢气含量超标的滤油工艺及防止二次污染的源头控制、过程控制及关键点控制。 关键词：变压器油；色谱分析；热油循环；二次污染 1前言 运行中的变压器油气相色谱分析，以检测变压器油中气体的组成和含量，是早期发现变压器内部故障征兆和掌握故障发展情况的一种科学方法。特征气体的出现与变压器运行中的实际状况及在处理中的工艺有关，处理工艺粗糙可能造成变压器油的二次污染。 本文根据实际运行变压器中出现氢气含量超标的具体情况，分析了产生气体的原因并提出了变压器热油循环的处理工艺，防止变压器油二次污染的要点。 2变压器油中氢气含量超标、二次污染实例 我公司#1高压厂用公用变压器（以下简称#1高公变）于2005年10月1日并网运行，在运行中，根据预防性试验规程对各变压器进行了油色谱跟踪分析，发现#1高公变的氢气值出现过含量超过注意值：H2≤150μL/ L ，具体测量数值见表一： 对#1高公变进行热油循环后的色谱分析中，虽然氢气含量达到标准但在油中又检测到痕量乙炔，见表二
再次热油循环后氢气、乙炔均在标准之内。 3#1高公变油中氢气超标及二次污染原因分析 当变压器油中氢气含量超过注意时，人们根据多年的运行经验及文献[1]中指出： （1）当变压器出现局部过热时，随着温度的升高，氢气（H2）和总烃气体明显增加，但乙炔（C2H2）含量极少。 （2）变压器内部出现放电故障也会出现氢气（H2）。局部放电（能量密度一般很低），产生的特征气体主要是氢气氢气（H2），其次是甲烷（CH4）,并有少量乙炔（C2H2），但总烃值并不高；火花放电（是一种间歇性放电，其能量密度一般比局部放电高些，属低能量放电）时，乙炔（C2H2）明显增加，气体主要成分时氢气（H2）、乙炔（C2H2）；电弧放电（高能放电）时，氢气（H2）大量产生，乙炔（C2H2）亦显著增多，其次是大量的乙烯、甲烷和乙烷。 对于文献[1]中的阐述具有很强的理论性，变压器油是由烷烃、环烷烃和芳香烃等组成[3]的结构复杂的液态烃类混合物。当变压器内发生放电现象，油中的烷烃、环烷烃和芳香烃等烃类混合物发生分解，不同能量的放电产生的特征气体并伴有其他气体产生，根据产生的特征气体可以判断变压器内部发生的具体故障。 三比值法[1]是利用气象色谱分析结果中五种特征气体的三个比值（C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6）来判断变压器内部故障性质。根据三比值法的编码规则，三比值法计算结果见表三 从表中特征值0、1、0判定氢气超标的原因为高湿度引起孔穴中的放电，而引起高湿度的原因在变压器生产过程中绝缘材料干燥彻底的情况下只有变压器运行中水分的进入。 所以根据我厂#1高公变在安装、运行过程中的具体情况对变压器油中氢气含量超标、乙炔二次污染分析如下： （1）#1高公变在电建安装过程中曾出现过气体继电器伸缩节法栏处渗油情况，于2005年10月10日更换新伸缩节后，渗油情况解决。在气体继电器伸缩节渗油期间水分、空气从渗油处进入变压器内，导致高公变在运行过程中油中氢气含量超出注意值。2006年2月5日对高公变进行热油循环48小时后，再检测氢气含量为9.99μL/ L，氢气含量超标问题解决。 （2）而乙炔的产生是由于使用的滤油机在滤油之前未对滤油机内部用合格变压器油进行冲洗，而且之前滤油机滤过其他油质。带内部残油进行滤油后的色谱分析里又出现3.23μL/ L的乙炔。重新滤油后再次做色谱分析，油内氢气、乙炔含量合格：氢气4.57μL/ L，乙炔0.00μL/ L。
ES-2010 变压器油色谱在线监测系统 使 用 手 册 第一章 基本说明 福州亿森电力设备有限公司非常感谢您选用 ES-2010 变压器油色谱在线监测系统。为确保安全正确的使用本系统，请在使用前一定详细阅读本使用手册。阅读后请妥善保存，以便必要时查阅。 本使用手册在安全规程上采用如下三种方式强调一些重要事项： 警告 这种警示栏是指对生命和健康有一定危险的提示。忽视这种警告可能导致严重的或 致命的伤害。 1.1 规定用途 ES-2010 变压器油色谱在线监测系统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 110kV 及以上电压等级的电力变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。 当心 ES-2010系统是否只用于规定的用途，由用户负责。为了安全起见，在系统的安装、改进投入运行和更新过程中，事前未经本公司同意不能进行其他未授权的作业。 否则可能危害本系统和变压器的安全运行。在变压器油的处置上一定要遵守当地的 环境保护条例。 警告 必须严格遵守所有有关的防火规程。 当心 这种警示栏是指对本设备和用户的其他设备有一定危险的提示，但不会导致严重的 或致命的伤害。 注意 这种提示是对某一事项的重要说明。
1.2相关标准 本设备引用下列标准，通过引用标准中的相关条文构成本标准的条文。由此规定了本设备的技术要求、验收规则、检验方法、适用范围、包装要求、标志、运输及储存。 （1 ）GB1094 －1996 电力变压器 （2 ）GB2536 －1990 变压器油 （3 ）GB7597 －1987 电力用油取样方法 （4 ）GB/T507 －1986 绝缘油介电强度测定法 （5 ）GB/T7601 －1987 运行中变压器油水分测定法 （6 ）GB/T14542 －93 运行中变压器油的维护管理规定 （7 ）DL/T 596 －1996 （2005 复审）电力设备预防性试验规程 （8 ）DL/T 572 －1995 （2005 复审）电力变压器运行规程 （9 ）GB /T 7252 --- 2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则 （10 ）GB/T17623 －1998 绝缘油中溶解气体组份含量的气相色谱测定法 （11 ）GB/T 2423 －2001 电工电子产品环境试验 （12 ）GB/T 17626 －1998 电磁兼容试验和测量技术 （13 ）GB/T 13384 －1992 机电产品包装通用技术要求 （14 ）GB190 — 1990 危险货物包装标志 （15 ）GB5099 －1994 钢质无缝气瓶 （16 ）GB/T 9361 －1988 计算站场地安全要求 （17 ）GB 4943 －2001 信息技术设备的安全 （18 ）GB/T 2887 －2000 电子计算机场地通用规范 （19 ）GB 4208 －1993 外壳防护等级（IP 代码） 1.3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。
变压器油中含气量气相色谱分析方案 GC-2010变压器油专用色谱仪是我公司最新推出的一款专用于电力用绝缘油中溶解气体组份含量测定的专用气相色谱仪，仪器采用先进三检测器流程，配TCD检测器和两个FID检测器，一次进样,10分钟内即可完成绝缘油中溶解的7种气体组分含量的全分析。其中H2通过TCD检测；烃类气体（CH4、C2H4、C2H6、C2H2）通过FID1检测，CO、CO2通过FID2检测，克服了大量CO、CO2对烃类气体的影响，特别是对C2H2的影响，缩短检测时间的同时也大大提高了检测灵敏度。 技术参数： 1、最小检测浓度（单位μL/L）： H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 2 2 2 0.1 0.1 0.1 0.1 2、定性重复性：偏差≤1％ 3、定量重复性：偏差≤3％ 执行标准： 1、GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》 2、GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》 流程图： 自动故障诊断：分析结束自动超标提示、提供符合国标的三比值诊断、TD图示、组份浓度图示，大卫三角形等多种故障诊断方式。 数据图示：根据已经入库的历史记录，直观显示某设备历史数据中各组分的浓度趋势图。
GC-2010变压器油专用色谱仪配置清单 1 色谱主机GC-2010气相色谱仪1套 2 进样器填充柱液体进样口（PIP）2个 3 转化器甲烷化转化器1个 4 检测器1 氢火焰检测器（FID）2套 5 检测器2 热导检测器（TCD）1套 6 色谱柱φ3×1m 不锈钢3根 7 气源氮空氢气体发生器1套 8 振荡仪自动加热振荡仪1套 9 色谱工作站变压器油分析专用1套 GC-2010变压器油专用色谱仪广泛应用于铁路电力系统、国家电网，学校教学等。
变压器油色谱在线监测系统 GS101H变压器油色谱在线监测系统 产品及安装讲明 1、欢迎使用本公司GS101H变压器油色谱在线监测系列产品。 2、本手册属上海菲柯特电气科技有限公司知识产权，未经许可，任何单位及个人不得翻录。 3、本手册是GS101H型变压器油色谱在线监测系统产品及安装指南,使用产品前请认真阅读。
4、本手册若有任何修改恕不另行通知。 目录 产品讲明 系统概述------------------------------------------------------------------------3 系统构成------------------------------------------------------------------------3 结构与原理----------------------------------------------------------------------4 技术指标和特点------------------------------------------------------------------6运行使用------------------------------------------------------------------------7 日常爱护------------------------------------------------------------------------9 常见咨询题-----------------------------------------------------------------------10安装讲明 安装前要了解的内容-------------------------------------------------------------10系统标准配置-------------------------------------------------------------------12安装要求-----------------------------------------------------------------------12 变压器信息---------------------------------------------------------------------13 系统安装-----------------------------------------------------------------------13 系统调试-----------------------------------------------------------------------17
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；
变压器油色谱分析的基本原理及应用 字数：2509 字号:大中小 摘要:文中阐述了采用色谱分析判断变压器内部故障的意义、原理及方法,并列举了采用色谱分析判断变压器故障的实例。 关键词:变压器色谱分析潜伏性故障 概述 油色谱分析作为在线检测变压器运行的一项有效措施,由于它做到了监测时不需要将设备停电,而且灵敏度高,与其他试验配合能提高对设备故障分析准确性,而且不受外界因数的影响,可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测。因此变压器油色谱分析已真正成为发现变压器等重要电气设备内部隐患、预防事故发生的有效途径,在严格色谱分析工作的开展下,使设备的潜伏性故障得到及时消除,确保变压器等设备安全稳定运行。 1.绝缘油色谱分析的基本原理 变压器大多采用油纸复合绝缘,当内部发生潜伏性故障时,油纸会因受热分解产生烃类气体。含有不同化学结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性,绝缘油随着故障点的温度升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。在正常情况下,充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料,在过热或电的作用下会逐渐老化和分解,产生少量的低于分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体,这些气体大部分溶解于油中,当充油电气设备内部存在潜伏性过热和放电性故障时,就会加快这些气体的产生速度,随着故障的发展,分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散,不断溶解在油中。 2.绝缘油色谱分析的方法 2.1故障下产气的累计性 充油电力设备的潜伏性故障所产生的可燃性气体,大部分会溶解与油中,随着故障的持续,这些气体在油中不断积累,直至饱和甚至析出气泡。因此,油中故障气体的含量及其积累程度是诊断故障存在与发展的一个依据。 2.2故障下产气的速率 正常情况下充油电力设备在热和电场的作用下,同样老化分解出少量的可燃性气体,但产气速率应很慢。有的设备因某些原因使气体含量超过注意值,不能断定故障;有的设备虽低于注意值,如含量增长迅速,也应引起注意。产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发展趋势更加直接和明显,可以进一步确定故障的有无及性质。因此,故障气体的产气速率,也是诊断故障的存在与发展程度的另一个依据。 2.3故障下产气的特征 变压器等电力设备内部不同故障下,产生的气体有不同的特征。如:局部放电时会有
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果 【摘要】变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，在变压器故障和诊断中单靠电气试验方法往往很难发现某些特殊局部部位的故障和发热隐患，色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。本文论述了变压器故障诊断及色谱分析诊断的原理，阐述了MGA2000—6系统的工作原理和技术特点及应用情况。 【关键词】在线监测变压器绝缘油色谱分析 1引言 在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。变压器在线监测系统通过油色谱分析、微水分析、温度的热效应等综合信息来分析判断变压器的绝缘状况，较好地解决了这些问题。 与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器采集运行中设备的劣化信息，信息量的处理和识别依靠有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些预试项目在线化，还可以引进一些新的能更真实反应设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过渡。 2变压器故障诊断 变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，对检测结果进行综合分析和评判，根据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》规定的试验项目，各种介质损耗因数的测量作为作为设备状态诊断和检测项目的关键具有重要意义。 目前，电力系统中采用了大量的充油电气设备，采用电气试验的方法对电气设备的绝缘情况进行检测是一个有效的方法。由于有一些设备的早期潜伏或局部故障，如变压器铁心多点接地，变压器内部线圈轻微匝间短路和比较轻微的放电等故障，受试验条件所限，采用电气试验的方法常常检测不出来，但是，如果采用色谱分析方法，对这些设备的绝缘油中溶解的气体进行检测分析，就可以检测出设备故障的所在。
浅谈变压器油的气相色谱分析 一、色谱分析在绝缘监督中的作用在电气试验中，通过气相色谱分析绝缘油中溶解气体，能尽早的发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障，是绝缘监督的一种重要手段。这一检测技术可以在设备不停电的情况下进行，而且不受外界因素的影响，可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测，确保设备安全可靠运行。变压器大多采用油纸复合绝缘，当内部发生潜伏性故障时，油纸会因受热分解产生烃类气体。含有不同化学键结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性，绝缘油随着故障点的温度升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。在正常情况下，充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在过热或电的作用下会逐渐老化和分解，产生少量的低分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体，这些气体大部分溶解于油中。当充油电器内部存在潜伏性过热和放电性故障时，就会加快这些气体的产生速度，随着故障的发展，分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散，不断溶解在油中。故障气体的组成及含量与故障类型和故障严重程度关系密切。因此，在变压器运行过程中，定期做油的色谱分析，能尽早发现设备内部的潜伏性故障，以避免设备发生故障或事故损失。二、实例变压器内部放电性故障产生的特征气体主要是乙炔。正常的变压器油中不含这种气体，如果变压器油中这种气体增长很快，说明该变压器存在严重的放电性故障。某公司送来两台运行中变压器的油样，经色谱分析，其中一台有C2H2气体(4.9PPm)，5天后他们再次送来该台变压器油样检测，乙炔含量猛增到12.8PPm，见表1。 表1 从上表可以看出，总的烃类气体不高，惟有乙炔气体超过注意值。氢气含量也比较高。我们分析该变压器内可能存在放电性故障，要他们回去检查，果然发现是分接开关拨叉电位悬浮引起放电，经过处理，避免了事故的发生。还有一次，某电站送来升压变压器油样，经色谱分析烃类气体含量均在注意值范围内，惟有氢气含量高达345ppm，见表2。我们分析该变压器可能有进水现象。经检查，果然发现该变压器进水受潮，经处理，避免了绝缘击穿事故的发生。 表2 变压器油的气相色谱分析在绝缘监督中具有很重要的作用：第一，可检测设备内部故障，预报故障的发展趋势，使实际存在的故障得到有计划且经济的检修，避免设备损坏和无计划的停电；第二，当确诊设备内部存在故障时，要根据故障的危害性、设备的重要性、负荷要求和安全及经济来制定合理的故障处理措施，确保设备不发生损坏；第三，对于已发生事故的设备，有助于了解设备事故的性质和损坏程度，以指导检修。三、气相色谱分析过程气相色谱分析是一种物理分离分析技术，分析程序是先将取样变压器油经真空泵脱气装置将溶解