光声光谱乙炔在线监测装置
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变压器油中乙炔产生的原因与危害:
当变压器油暴露在高温和高压的环境中时,油中的一些成分可能会发生热解或放电而产生乙炔。乙炔是一种碳氢化合物,具有高度不稳定性。
在变压器油的制备过程中,可能会添加一些化学添加剂,以提高油的性能和稳定性。然而,如果添加剂质量不合格或添加剂与其它组分发生反应,就有可能导致乙炔的产生。此外,变压器油中的杂质,如水分,氧气或金属离子等,也可能促使乙炔的生成。
乙炔的存在对变压器油的性能和稳定性产生一定的影响。(1)乙炔具有较高的燃烧性,容易发生火灾和爆炸。因此,变压器油中含有乙炔会增加变压器火灾风险,对变压器安全构成威胁。(2)乙炔会与变压器油中的其它成分反应,生成一些有害物质。乙炔是目前变压器油中溶解气体分析的最主要故障气体。
1. 产品介绍
本公司与高等院校合作成功开发了光谱法乙炔及微水在线监测系统ZN1000。该装置集成了先进的光谱核心模块和陶瓷复合膜,能够实时捕捉变压器设备可能存在的潜在性故障信息,确保变压器设备可靠运行。本系统测量精度高,响应速度快、连续工作稳定性好、系统结构简单、免维护、无载气、无需校准。
2 仪器原理
图1 ZN1000原理结构示意图
首先利用陶瓷膜组件作为油气分离模块把变压器油中溶解气体分离出来, 然后将分离出来的气体引入光声模块检测乙炔浓度。当检测到的浓度超过定值时, 装置自动报警进行提示,便于变压器进行下一步的检修工作。
ZN1000系统功能完备、性能指标优越,尤其是稳定性好、抗干扰能力强、受环境温度影响小,适合DGA在线监测使用。
3 仪器功能和技术特点
l 安装方便,无须停电
装置体积小,重量轻便于直接安装在变压器DN50或DN80法兰上,取回油一体通过齿轮泵循环搅拌,使得在线监测仪器能及时反应到变压器内部故障。
l 监测周期短,能够反映变压器本体特征状态
采用自主知识产权的陶瓷复合膜脱气组件,平衡时间短,90%响应时间小于30min,也可以实现实时监测;采用油泵循环方式,脱出气体能够真实反映变压器本体油中乙炔含量。
l 一体化装置设计理
装置可脱离后台计算机单独运行,集成化程度高,具有自动分析功能,含有通讯与报警接口,可直接与后台或DCS连接。
l 现场装置结构设计新颖
取样口设在装置外部,取油样方便。装置具备防雷、防雨、防潮、防高温等特性。
l 液晶显示
具有液晶滚动显示功能,能够直观显示设备主要参数与状态。
l 抗干扰强,性能稳定
装置可满足户外各种恶劣运行环境要求,同时能抵抗变电站各种电磁场、无线电波干扰,产品通过国家级质量检测中心电磁兼容检测试验。
l 维护方便
与在线色谱类仪器比较,无须定期更换载气等易耗品,无须定期校正仪器
4 技术参数和技术指标
4.1 技术参数
测量种类 | C2H2、油温、微水、环境温湿度 |
脱气方式 | 先进陶瓷膜脱气,30分钟油气平衡,寿命 5年以上 |
耐压 | 0~0.3MPa |
电 源 | 220V /50Hz交流电源(2A以上) |
报警输出 | 后台计算机声、光报警;装置输出无源告警接点 |
数据通讯 | RS-485(MODBUS)/IEC61850可选 |
通讯距离 | RS485 1000米 |
变压器油温度范围 | 15℃~85℃ |
工作环境温度范围 | -40℃~+70℃ |
工作相对湿度 | 5%~95%,无冷凝 |
储存温度 | -30℃~+75℃ |
装置尺寸 | 278(长)×352(宽)×160(高)mm |
装置重量 | 9kg |
4.2 技术指标
表1 全组分油中溶解气体在线监测装置技术指标
检测参量 | 检测范围(μL/L) | 测量误差限值 |
乙炔C2H2 | 0.2-50 | ±0.1 μL/L或±20% |
油温(℃) | -40-150 | ±0.2或1% |
微水(ppm) | 0-100 | ±0.5 或±1% |
【1】测量误差限值取两者较大值,下同。
【2】以上检测参量根据工程可以任意组合
5 外形尺寸与端子定义
注: 背板安装固定孔M6螺纹,尺寸:长160mm * 宽302mm
图2 装置尺寸结构图
图3 装置端子定义图