亿森电力在线监测产品介绍.docVIP

ES-2010变压器油中溶解气体在线监测单元 1.1装监测装置的意义 电力变压器是在电力系统中输、变、配电设备中最重要和最昂贵的设备之一，也是其中容量大、故障率较高的设备，其运行状态的安全与否直接关系到整个电力系统的安全性和经济性。当变压器一旦发生故障时，轻则影响生产，给人们的生活带来不便；重则危及人们的生命和财产安全，妨碍了整个国民经济的发展，因此，随时检测变压器状态，及早发现并排除变压器可能存在的故障，己成为保障供电可靠性的重要手段之一。长期以来，定期实验室色谱常规分析成为变压器的安全运行无可替代的有效试验手段。然而随着电力系统的进一步发展，目前常规实验项目和实验周期还存在着一定的局限性。如：早期的电气绝缘特性试验大都需要设备停运，难测事故前的潜伏期故障，不能实时的监测变压器内部状态，不能及时的捕捉到事故发生的征兆信息，因此，对大型变压器增加及时有效的在线色谱监测手段是有十分必要的。 1.2监测装置的分析原理 油中溶解气体分析包括从充油电气设备中取出油样，再从油中取出溶解气体，用气相色谱法分析该气体的成份和含量，判定设备有无内部故障，诊断其故障类型，推断故障的严重程度及发展趋势，提出意见等。我公司的ES800-11变压器油色谱在线监测系统，采用色谱分析原理，应用动态顶空（吹扫-捕集）脱气技术和高灵敏度微桥式检测器等，实现对变压器油中七种组分（H2 、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2 ）检测。具有检测灵敏度高、分析周期短、和试验室数据可比的特点，是真正意义上的色谱在线。整套系统集色谱分析、专家诊断系统、自动控制、通讯技术于一体，通过对绝缘油中溶解气体的测量和分析，实现了对大型变压器内部运行状态的在线监控，能够及时发现和诊断其内部故障，随时掌握设备的运行状况。弥补了试验室色谱分析监测周期长的不足，为保证变压器安全经济运行和状态检修提供了技术支持。 1.3为什么分析油中溶解气体就可以分析变压器的故障 变压器油是由具有不同键能的化学键键合在一起的碳氢化合物分子组成的。它作为良好的介质材料在变压器中起绝缘、散热、灭弧等作用，并有其特殊的性能。在正常运行条件下，变压器油和固体绝缘材料由于受到电场、热、水分、氧的作用，随时间而发生速度缓慢的老化现象，产生少量的氢、低分子烃类气体和碳的氧化物等。当变压器在故障状态下运行时，故障点周围的变压器油温度升高，其化学键断裂，形成多种特征气体。因不同键能的化学键在高温下有不同的稳定性，根据热力动力学原理，油裂解时生成的任何一种气体，其产气速率都随温度而变化，在一特定温度下达到最大值。随着温度的上升，最大值出现的顺序是：甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)。在温度高于1 000时，还有可能形成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。故障下产生的气体通过运动、扩散、溶解和交换，将热解气体分子传递到变压器油的各部分。油中溶解气体分析法就是根据故障下产气的累计性、故障下的产气速率和故障下产气的特性来检测与诊断变压器等充油电气设备内部的潜伏性故障的。 外部浸入。首先是变压器等电气设备的制造过程中绝缘材料虽经干燥处理，但其深层仍含有残余水份，在运输、安装过程中如保护措施不当会使绝缘材料再度受潮，运行中呼吸系统进潮气，通过油面渗入油内。安装在户外的变压器,在保护不良的情况下,很有可能渗入雨水 内部自生。设备内部产生水分是指固体绝缘材料和变压器在运行过程中，由于氧化热裂解而生成水份，绝缘油在运行温度下并有溶解氧存在时，其氧化作用加快，产生有机酸生成水分。 温度越高,变压器油中溶解水分的能力越强,能溶解的水分就越多,0℃时,水分溶解0.02 g/kg,100℃时为0.8 g/kg[1].由于变压器在运行时的温度为80~100℃,水的溶解度很高,在实际运行中水分是以溶解形式均匀的存在于变压器绝缘油中.只有在变压器停止运行时,温度下降,处于过饱和状态,变压器油中的水分才主要以游离的形式存在于油箱的底层. 2.2为什么监测油中微水 变压器的绝缘介质使各绕组之间以及绕组与接地铁芯和箱壳之间有良好的绝缘;另一方面它又是散热的媒介,将铁芯和绕组运行中散发出来的热量传递给冷却装置。由于绝缘作用,根据变压器电压等级的不同,绝缘油必须具有一定电气绝缘强度,并要求始终处于允许状态,但由于变压器油在运行中有可能与空气接触;随着变压器的长期运行,由于一些客观或主观因素会使变压器油中混入一些气体和水分,这些气体杂质和微量水分的存在大大降低了变压器油的绝缘性能,加速了绝缘系统的老化进程,还可导致变压器的局部放电击穿及产生气泡,这不仅仅缩短了变压器的正常使用寿命,严重时甚至还会导致一些事故的发生,造成巨大的损失和危害.鉴于变压器油中微水含量超标可能带来的后果,变压器在投入运行以前都需要进行微