LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置
一、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置產(chǎn)品簡介
目前電力及工業(yè)系統(tǒng)中的油色譜產(chǎn)品大多是以氣相色譜作為主要的監(jiān)測手段，但采用氣相色譜技術(shù)的產(chǎn)品普遍維護(hù)量大且頻繁（需要定期換氣），相比之下，我公司研發(fā)生產(chǎn)的新一代變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置采用以光聲效應(yīng)為基礎(chǔ)的新型光聲光譜分析檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）等氣體的含量及增長率，并通過故障診斷專家裝置早期預(yù)報(bào)設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
二、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置工作原理
光聲光譜技術(shù)是基于光聲效應(yīng)來檢測吸收物體積分?jǐn)?shù)的一種光譜技術(shù)，即氣體分子吸收特定波長的電磁輻射（紅外光）所產(chǎn)生的效應(yīng)。氣體分子吸收經(jīng)過調(diào)制的特定波長紅外輻射而被激發(fā)到高能態(tài)，由于高能態(tài)極不穩(wěn)定，分子隨即以無輻射躍遷形式將吸收的光能變?yōu)闊崮芏氐交鶓B(tài)；宏觀上表現(xiàn)為壓力的變化，即產(chǎn)生聲波。光聲信號的相位與光的調(diào)制相位相同，而光聲信號的強(qiáng)度與氣體的體積分?jǐn)?shù)及光的強(qiáng)度成正比。光的強(qiáng)度一定時，根據(jù)光聲信號強(qiáng)度就可以定量分析出氣體的體積分?jǐn)?shù)。
三、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置產(chǎn)品特點(diǎn)
產(chǎn)品集控制，測量、分析功能為一體，在保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量的前提下，解決了氣相色譜技術(shù)不可避免的需要定期維護(hù)更換的問題，降低了維護(hù)成本。該裝置保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢：
1.在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率，并可根據(jù)用戶需要增加氧氣（O2），氮?dú)猓?/span>N2）及微水（H2O）的監(jiān)測；
2.相較氣相色譜監(jiān)測方式，無需載氣部分，后期基本免維護(hù)；
3.檢測周期短，下限檢測周期一小時；
4.高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù)，傳感器漂移小，可校準(zhǔn)，測量結(jié)果準(zhǔn)確；
5.成熟可靠的通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；
6.多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報(bào)表和趨勢圖，歷史數(shù)據(jù)存儲量大；
7.開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；
四、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置技術(shù)指標(biāo)
1.性能參數(shù)
參數(shù)項(xiàng) | 參考值 | |
工作電源 | AC220V±15%，50Hz±1Hz，1000VA 或 1400VA（帶伴熱帶） | |
檢測油溫 | 0～100℃ | |
環(huán)境溫濕度 | -40℃～+65℃；5%～95%(產(chǎn)品內(nèi)部，無凝露、無結(jié)冰) | |
大氣壓力 | 80kPa～110kPa | |
上限風(fēng)速 | 35m/s(離地面 10m 高、10min 平均風(fēng)速、戶外） | |
上限日溫差 | 25℃（戶外） | |
日照強(qiáng)度 | 0.1W/cm2(風(fēng)速 0.5m/s、戶外） | |
覆冰厚度 | 10mm（戶外） | |
防護(hù)等級 | IP55 | |
設(shè)備尺寸 | 643mm（長）×550mm（寬）×1151mm（高） | |
設(shè)備重量 | 150kg | |
檢測周期 | 下限1小時，檢測周期可自行設(shè)定 | |
數(shù)據(jù)存儲 | ≥10 年 | |
報(bào)警設(shè)定 | 氣體濃度、相對產(chǎn)氣率、一定產(chǎn)氣率超限告警；硬結(jié)點(diǎn)輸出、報(bào)警可遠(yuǎn)傳 | |
功能擴(kuò)展 | 氧氣（O2）、氮?dú)猓?/span>N2）和微水（H2O）監(jiān)測。 | |
表1 產(chǎn)品性能參數(shù)表
2、檢測項(xiàng)參數(shù)
氣體組分 | 檢測范圍（單位：uL/L） | 測量誤差 | |
氫氣 | 2～2000 | 下限檢測限值或±30% | |
一氧化碳 | 25～5000 | 下限檢測限值或±30% | |
二氧化碳 | 25～15000 | 下限檢測限值或±30% | |
甲烷 | 0.5～1000 | 下限檢測限值或±30% | |
乙烷 | 0.5～1000 | 下限檢測限值或±30% | |
乙烯 | 0.5～1000 | 下限檢測限值或±30% | |
乙炔 | 0.5～1000 | 下限檢測限值或±30% | |
氧氣 | 100～50000 | ±10% | |
氮?dú)?/span> | 100～130000 | ±15% | |
微水 | 0～100%RS | ±30% | |
表2 氣體檢測參數(shù)表
五、LYGCXT9000光聲光譜變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)組成
產(chǎn)品主要由脫氣模塊和氣體檢測模塊兩部分組成
1.脫氣模塊
通過變壓器出油口將油抽入采集循環(huán)裝置內(nèi)，采用真空脫氣方法，由真空裝置抽取真空將特征氣體與被檢測油樣分離，輸入到氣體檢測模塊，油泵將循環(huán)裝置內(nèi)油抽回變壓器本體。
2.氣體檢測模塊
由光源、濾光片組、光聲池、微音器、信號處理組成
光源：保證可調(diào)制的周期性單色光輸入，壽命高，提高氣體檢測能力。
濾光片組：篩選特定頻率光輻射以分別測量各種氣體。濾光片設(shè)計(jì)以有效消除各種氣體間的交叉干擾，提高檢測精度。
光聲池：光聲池是光聲光譜檢測儀器中核心的部分。它是一個裝有微音器、放置被測氣體的密閉腔體。實(shí)質(zhì)就是“光-熱-聲"的轉(zhuǎn)換器。光聲池是由池體、光學(xué)窗片、微音器和氣體接口組成。配合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行高精度的加工。專門的設(shè)計(jì)可使光聲轉(zhuǎn)換效率高，提高檢測靈敏度。
微音器： 微音器的作用是將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號。更好地配合光聲池，微音器也進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)、改造，確保了信號的穩(wěn)定性。
3.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置通過用戶的 MIS 裝置遠(yuǎn)端顯示監(jiān)測界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置等現(xiàn)場具備的全部功能。采用有線接入方式，一個電廠或變電站可以用一臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，通過 RS485 總線控制多臺光譜數(shù)據(jù)采集器，每一臺光譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測一臺電力變壓器。
4.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置配置
標(biāo)準(zhǔn)配置 | 光譜數(shù)據(jù)采集器 | 脫氣模塊/氣體檢測模塊（光源、濾光片組、光聲池、微音器、信號處理） |
數(shù)據(jù)處理服務(wù)器 | 液晶彩色顯示器 | |
輔助單元一：通訊單元 | 有線方式：網(wǎng)線 | |
RS485通訊接口 | ||
輔助單元二： 接口法蘭及油管 | 接口法蘭根據(jù)變壓器接口圖紙及加工油管長度根據(jù)現(xiàn)場安裝方案需要確定 | |
非標(biāo)配置 | 電源電纜 | 鎧裝屏蔽電纜， 2 ×2.5 |
表3 產(chǎn)品配置表
六、安裝指導(dǎo)
變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置是高精密集成儀器，無論是否在保修期內(nèi)，用戶不要隨意拆裝儀器，以免造成不必要的麻煩。在進(jìn)行安裝工作前，須仔細(xì)閱讀和理解本章節(jié)的全部內(nèi)容，這對順利完成安裝過程非常重要。
1、安裝準(zhǔn)備
①變壓器閥門選擇：選擇兩個變壓器上可用閥門作為進(jìn)出油口，（建議進(jìn)油口取下部位置，出油口取上部位置，使油形成回路）并保證閥門狀態(tài)正常并提供閥門尺寸，用于設(shè)計(jì)加工油管連接的法蘭。
②確定安裝位置：確定在線監(jiān)測裝置安裝位置，安裝位置與主變的法蘭接口的距離以就近為佳。注意保障可靠距離，現(xiàn)場設(shè)備安裝必須符合電力系統(tǒng)設(shè)備可靠規(guī)范要求。
③電纜槽溝制作：用于在線監(jiān)測裝置到站內(nèi)監(jiān)控后臺之間通訊及電源電纜鋪設(shè)的電纜溝及油管保護(hù)
2、設(shè)備安裝
安裝位置打出底座固定孔，底座用附件中的固定螺絲固定在水泥地上，在線監(jiān)測裝置要與主變的地網(wǎng)用接地線連接，保證可靠接地，并符合《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50169-92。
3、法蘭和油管安裝
測量設(shè)備距離法蘭進(jìn)出油管的距離，切割符合長度要求的油管，油管套入保護(hù)套內(nèi)，油管兩端注意密封，防止泄露
拆下主變上的法蘭蓋板：將閥門關(guān)閉；擰松蓋板對角螺絲，用扳手輕輕敲擊蓋板，觀察殘余油樣流出情況，如果流量越來越小為正常，再把螺絲全部松掉，拆下蓋板。
裝密封圈：用干凈的布將法蘭接觸面及出油口處清理干凈，確保無異物；觀察密封圈槽，將密封圈放在主變法蘭或油管法蘭帶槽位置；如沒有卡槽，把密封圈用膠或油固定在油管法蘭合適的對接面上，注意防止移位。
根據(jù)主變進(jìn)出油法蘭的位置確定油管法蘭的安裝方向；將油管法蘭和現(xiàn)場進(jìn)出油法蘭裝配（球閥和碟閥）好，而對于針型閥還需要將取油閥罩?jǐn)Q緊，固定法蘭裝好對角螺絲，均勻的將各個螺絲擰緊
4、線路連接
電源線連接
將電源電纜中的導(dǎo)線用剝線鉗剝開 6mm，將剝開的線芯擰成股，接到 設(shè)備內(nèi)“接線端子 1"上的“L"、“N"、“G"上，如圖 5 所示。（注：接線端子 1 的 1、2 腳為 L，3、 4 腳為 N，5、6 腳為 G）
（2）通訊線連接
將通訊電纜中兩種不同顏色的導(dǎo)線用剝線鉗剝開 6mm，將剝開的線芯擰成股，接到設(shè)備內(nèi)“接線端子 1"上的“485-1 +"、“485-1 -"，電纜的屏蔽層接“485-1 G"上， 并注意“485-1 +"，“485-1 -"的顏色（注：接線端子 1 的 7 腳為 485-1 +，8 腳為 485-1 -，9 為 485-1 G、
接線端子 1 的 10 腳為 485-2+，11 腳為 485-2 -，12 為 485-2 G、）。
將通訊電纜的另一端與監(jiān)控后臺的RS 485 口連接
七、運(yùn)行前檢查
1 連接檢查
安裝完成后，對設(shè)備連接進(jìn)行檢查，查看閥門開合狀態(tài)，檢查連接有無錯誤。
2、電源檢查
對設(shè)備通電，若設(shè)備外箱表面電源燈亮起，表示正常運(yùn)行。
3、油路檢查
對設(shè)備連接油路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)漏油斷電重新連接油路，確保油路連接無誤無泄露。
八、運(yùn)輸貯存與保修訂貨
產(chǎn)品運(yùn)輸和拆封不應(yīng)受到劇烈沖擊，應(yīng)根據(jù)GB/T13384-2008《機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件》的規(guī)定運(yùn)輸和儲存。保存產(chǎn)品應(yīng)在原包裝內(nèi)，保存的地方環(huán)境溫度為-40℃～＋70℃，相對濕度不超過85％，空氣中無腐蝕性氣體。產(chǎn)品在倉庫里保存，應(yīng)放在臺架上，疊放高度不超過5箱，拆箱后，單只包裝的產(chǎn)品疊放高度不超過5只。
九、保修期限及訂貨說明
產(chǎn)品自出廠之日起十二個月內(nèi)，在用戶遵守說明書規(guī)定要求進(jìn)行操作和使用時（除去人為的破壞和操作失誤以外造成的損壞）發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有功能、外觀缺陷和不符合各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)時，制造廠給予免費(fèi)修理或更換。 訂貨時，請?jiān)敿?xì)寫明所需型號及功能要求等相關(guān)內(nèi)容，以便能為您提供更精準(zhǔn)之產(chǎn)品.
