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1、系統概述
準確了解變壓器的運行狀態是維護電力系統安全運行的關鍵。
變壓器如存在局部過熱或局部放電，故障部位的絕緣油或固體絕緣物將會分解出小分子烴類氣體(如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等)和其他氣體(如H2、CO、CO2等)。上述每種氣體在絕緣油中的濃度和油中可燃氣體的總濃度(TCG)均可作為變壓器內部故障診斷的指標。
CZBY-7變壓器油色譜在線監測系統是我公司嚴格以電工委員會(IEC)標準及中國電力行業變壓器油監測國家標準(GB)為試驗研發依據，引進*進檢測技術和高精度檢測元器件，并吸收國內外變壓器油色譜在線監測系統的現場運行經驗，研究開發的新一代變壓器油色譜在線監測產品。
CZBY-7采用真空脫氣的油脫氣技術，使用當今高效復合色譜柱及高精度傳感器，可對氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)或二氧化碳(CO2)七種故障特性氣體做出準確分析，并能輔助實現油中微水的在線分析。
使用CZBY-7變壓器油色譜在線監測系統，能及時捕捉到變壓器故障信息，科學指導設備運行檢修。
2、系統構成：
CZBY-7變壓器油色譜在線系統主要由油氣分離器、載氣調節與控制系統、空氣清潔與干燥系統、溫度控制系統、油中特性故障氣體色譜檢測單元、故障診斷與數據管理軟件(由工控機及操作系統構成)、通訊網絡及數據遠程控制與訪問軟件構成。
3、結構與原理：
CZBY-7系統數據采集器采用廣譜型氣相色譜分析基本原理實現變壓器油中溶解氣體的在線監測。
變壓器油經油氣分離器，在真空及超聲波的激振作用下實現油氣分離，冷阱除雜后，故障特性氣體被導入定量室。定量室中的混合故障氣體在載氣的作用下經過色譜柱，色譜柱對不同氣體具備不同的親和作用，故障特性氣體被依此分離。氣敏傳感器按出峰順序對故障特性氣體逐一進行檢測，并將故障氣體的濃度特性轉換成電信號。數據采集器中心CPU對電信號進行轉換處理、存儲。數據采集器嵌入式工控機經RS485通訊獲取本機日常監測原始數據。嵌入式數據分析軟件對數據進行分析處理，分別計算出故障氣體各組份及總烴含量，故障診斷專家系統對變壓器油色譜數據進行綜合分析診斷，實現變壓器故障的在線監測分析。數據采集器可就地多路輸出無源觸點式報警信號直接進入用戶自控系統。
單臺數據采集器采集分析獲得的變壓器油運行狀態數據經局域網交換機上傳至系統后臺主控計算機。數據經系統綜合分析與故障診斷軟件處理，實現報表、數據趨勢分析、故障診斷與報警、TCP/IP方式數據遠程傳輸與控制等系統功能，并形成由后臺主控計算機統一控制的變壓站網絡式變壓器油色譜在線監測系統。
注：數據的上傳也可根據用戶的要求采用GPRS無線傳輸模式。
油中微水檢測通過專業的外置微水在線檢測裝置實現，并將檢測數據導入油色譜在線監測數據庫，實現變壓器運行狀態的綜合診斷。
注：微水檢測屬于系統選配功能，應用戶要求方可配置。
3.1油氣分離器：
油氣分離器是構成變壓器油色譜在線監測系統的重要部件。在真空及超聲波的激振作用實現油中故障特性氣體與油的*分離，故障特性氣體被導入定量室。
3.2 數據處理器：
數據處理器是監測系統的關鍵部件，承擔數據采集器監測的全過程控制任務。它由油中特性故障氣體色譜檢測單元、載氣穩壓穩流控制系統、數字恒溫系統及中心控制CPU等共同組成。
油中特性故障氣體色譜檢測單元由單一氣相色譜柱、氣敏與紅外傳感器，通過載氣線路相連而形成，是實現系統數據檢測的一次主器件。
載氣衡壓穩流控制系統確保系統運行過程中的壓力和流量穩定，是實現系統穩定檢測的前提。
數字恒溫系統由油溫控制、色譜柱柱溫控制兩部分共同組成。恒溫系統通過復數備份式溫度傳感器，將采集到的溫度信號傳送至中心CPU模塊，由中心CPU單片機控制程序實現系統溫度的恒溫控制。
中心控制CPU實現數據的自動檢測、數據儲存與轉換。數據采集器色譜檢測單元通過I/O模塊與CPU模塊相連，CPU微處理機內置在線監測程序，自動控制數據采集器運行。CPU模塊對內置存儲器定時自動刷新，保存近期監測氣體數據，實現系統定期自檢。
在結構上，數據采集器主面板由運行面板和電源面板兩部分組成；運行面板包括：運行狀態指示、壓力指示和溫度控制。請參看運行面板圖、電源面板圖及說明。
另外，數據采集器的油循環進出連接口、載氣進口與載氣排空口、通訊與主電源接口，都嵌接在數據采集器的箱體內。
3.3 通信控制、專家自動診斷與數據遠程傳輸查詢：
通信控制通過采用RS485、TCP/IP方式實現，實現現場數據采集器與主控室計算機的通信連接，完成監測系統日常檢測功能。
專家自動診斷系統軟件運行環境為Windows2000/XP ，管理人員不需要對主控計算機與系統設備進行日常操作，即可自動完成數據采集，實現故障氣體數據的趨勢、增益分析分析；自動生成日報表、歷史數據報表；具備報警設置功能，同時支持監測數據的遠程查詢服務。
CZBY-7變壓器油氣在線監測網絡查詢軟件主要由主控軟件包、網絡設置組成。
4、系統技術指標和特點：
4.1系統特點：
4.2.1采用單一高性能色譜柱、氣敏傳感器實現H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2六種油中溶解故障氣體的檢測，獨立CO2、O2監測傳感技術實現CO2、O2的監測，解決了實驗室色譜分析技術現場化過程中，由于采用雙色譜柱、雙傳感器的雙回路設計造成結構復雜，配套設施多，對運行環境要求高的難題，簡明優化檢測回路與檢測工藝，解決了系統泄露、數據易飄移等異常，提高了系統檢測可靠性、穩定性
4.2.2真空與超聲波脫氣技術實現油氣分離，冷阱設計可*隔離了油氣污染，避免色譜柱、傳感器毒化，確保了檢測性能，有利確保和提高系統檢測壽命，實現了現場設備全壽命免維護。
4.2.3變壓器油閉路循環與電磁激振技術不但加快了油氣的分離速度，同時也確保了被檢測油樣的活性。
4.2.4系統數據處理軟件實現日常自動檢測，數據自動上傳和故障自動診斷；實現故障氣體特性曲線的自動捕峰和出峰分段增益，系統監測精度高。
4.2.5系統數據通訊支持TCP/IP網絡協議，可實現遠程檢測診斷和數據遠程瀏覽訪問。
4.2.6系統通訊模式支持RS485、TCP/IP模式。
4.2.7系統軟件采用通用IEC標準實現故障的自動診斷。
4.2系統技術指標：
| 項 目 | 內 容 | |
| 檢測原理 | 檢測H2、CO、CH4、C2H6、C2H2、C2H4或CO2、O2，可配套檢測微水 | |
| 脫氣方法 | 真空與超聲波脫氣 | |
| 分離方法 | 單一色譜柱 | |
| 檢測方式 | 單一氣敏傳感器 | |
| 進樣方式 | 數字自動定量進樣 | |
| 溫度控制 | 雙回路恒溫控制 | |
| 數據采集 | 可調電路設計，自動捕峰和出峰分段增益 | |
| 通信方式 | RS485、TCP/IP、GPRS | |
| 網絡協議 | 支持TCP/IP網絡協議，支持遠程監測與遠程維護 | |
| 顯示方式 | 報表/趨勢圖/增量分析，數據可并入用戶監控網絡 | |
| 顯示內容 | H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H2、C2H4、O2、TCG | |
| 報警方式 | 任意設定濃度、增量報警值；聲/光報警；報警信號就地遠傳 | |
| 分析周期 | 系統默認24小時/次，zui小2小時，由用戶設定 | |
| 數據存儲 | 20年 | |
| 控溫精度 | ±0.1℃ | |
| 環境溫度 | -40℃～+85℃ | |
| 相對濕度 | 5-95%，無冷凝 | |
| zui大日溫差 | 32℃ | |
| 日照強度 | 1kW/m2(風速0.5m/s) | |
| 污穢等級 | 外絕緣爬電比距25mm/kv | |
| 覆冰厚度 | 20mm(風速不大于15m/s時) | |
| 通訊距離 | RS485為1200M以內。其它無限制 | |
| 工作電源 | 交流220V±10%，50Hz | |
| 載氣 | 99.999%氮氣，壓力0.12-0.25Mpa | |
| 安裝尺寸 | 580(寬)×1500(高)×380(深)mm | |
| 抗振動 | 5-17Hz，0.1" 雙峰位移；17-640Hz，1.5G峰-峰加速度 | |
| 抗沖擊 | 加速度：10G峰-峰 | |
