油氣相色譜監測裝置

LYGCXT5000 油氣相色譜監測裝置

使 用 手 冊

*章 基本說明

上海來揚電氣科技有限公司非常感謝您選用 LYGCXT5000 油氣相色譜監測裝置。為確保安全正確的使用本系統，請在使用前一定詳細閱讀本使用手冊。閱讀后請妥善保存，以便必要時查閱。

本使用手冊在安全規程上采用如下三種方式強調一些重要事項：

1.1 規定用途

LYGCXT5000 是用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷，適用于 110kV 及以上電壓等級的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設備。

 1.2 相關標準

本設備引用下列標準，通過引用標準中的相關條文構成本標準的條文。由此規定了本設備的技術要求、驗收規則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標志、運輸及儲存。

（ 1 ）GB1094 － 1996 電力變壓器

（ 2 ）GB2536 － 1990 變壓器油

（ 3 ）GB7597 － 1987 電力用油取樣方法

（ 4 ）GB/T507 － 1986 絕緣油介電強度測定法

（ 5 ）GB/T7601 － 1987 運行中變壓器油水分測定法

（ 6 ）GB/T14542 － 93 運行中變壓器油的維護管理規定

（ 7 ）DL/T 596 － 1996 （ 2005 復審） 電力設備預防性試驗規程

（ 8 ）DL/T 572 － 1995 （ 2005 復審） 電力變壓器運行規程

（ 9 ）GB /T 7252 --- 2001 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則

（ 10 ）GB/T17623 － 1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法

（ 11 ）GB/T 2423 － 2001 電工電子產品環境試驗

（ 12 ）GB/T 17626 － 1998 電磁兼容試驗和測量技術

（ 13 ）GB/T 13384 － 1992 機電產品包裝通用技術要求

（ 14 ）GB190 — 1990 危險貨物包裝標志

（ 15 ）GB5099 － 1994 鋼質無縫氣瓶

（ 16 ）GB/T 9361 － 1988 計算站場地安全要求

（ 17 ）GB 4943 － 2001 信息技術設備的安全

（ 18 ）GB/T 2887 － 2000 電子計算機場地通用規范

（ 19 ）GB 4208 － 1993 外殼防護等級（ IP 代碼）

1.3 安全規程

從事本設備的安裝、投入運行、操作、維護和修理的所有人員

◆ 必須有相應的專業資格。

◆ 必須嚴格遵守各項使用說明。

◆ 不要在數據處理服務器上玩電子游戲、瀏覽網頁。

◆ 不要在數據處理服務器上任意安裝軟件，避免不必要的沖突。

違章操作或錯誤使用可能導致：

◆ 降低設備的使用壽命和監測精度。

◆ 損壞本設備和用戶的其他設備。

◆ 造成嚴重的或致命的傷害。

第二章 LYGCXT5000 簡介

LYGCXT5000 可實現自動定量循環清洗、進油、油氣分離、樣品分析、數據處理、實時報警；快速地在線監測變壓器等油浸式電力高壓設備的油中溶解故障氣體的含量及其增長率，并通過故障診斷專家系統早期預報設備故障隱患信息，避免設備事故，減少重大損失，提高設備運行的可靠性。該系統作為油色譜在線監測領域的新一代產品，將為電力變壓器實現在線遠程 DGA 分析提供穩定可靠的解決方案，是電力系統狀態檢修制度實施的有力保障。

LYGCXT5000 是結合了本公司在電力色譜自動全脫氣裝置運行中近十年的成功經驗，并總結國內外油色譜在線監測的優缺點，傾心打造而成。該系統保持了我公司產品向來所具有的穩定性、可靠性、準確性等方面的優勢：

♦ 在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率；

♦ 定量清洗循環取樣方式，真實地反應變壓器油中溶解氣體狀態；

♦ 油氣分離安全可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；

♦ 采用復合色譜柱，提高氣體組分的分離度；

♦ 采用進口特制的檢測器 ，提高烴類氣體的檢測靈敏度；

♦ 高穩定性、高精度氣體檢測技術，誤差范圍為 ± 10% ，優于離線色譜± 30%的指標；

♦ 成熟可靠的通信方式，采用標準網絡協議，支持遠程數據傳輸；

♦ 數據采集可靠性高，采用過采樣技術 Δ－∑模數轉換器，24 位分辨率，自動校準；

♦ 多樣的數據顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數據存儲壽命為 10 年；

♦ 環境適應能力強，成功應用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區；

♦ 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標準 ；

♦ 提供有兩級報警功能，報警信號可遠傳；

♦ 開放的數據庫，可接入電力系統局域網；

此外， LYGCXT5000 采用了模塊化設計，高性能嵌入式處理器的應用使色譜在線監測系統更加穩定可靠，并具有下列特點：

♦ 更快的分析周期，小監測周期為 40-60 分鐘，可由用戶自行設置，推薦檢測周期為 24 檢測一次；

♦ 油氣分離速度快，僅需 10 分鐘左右，采用特殊的環境適應技術，消除溫、濕度變化對氣體分配系數的影響；

♦分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術，消除回注變壓器本體的油樣中夾雜的氣泡，多層隔離式回注油（返油）技術，保證載氣不會帶進變壓器本體中；

♦ C2H2 低檢測限可達 0.3 μ L/L ；

♦ 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達 ± 0.1 ℃ ，設備配有自動恒溫工業空調；

♦ 采用嵌入式處理器控制系統，將油氣分離、數據采集、色譜分析、濃度計算、數據報警、設備狀態監控等多功能集于一體，不會出現數據丟失等情況，大大提高了系統的可靠性和穩定性；

♦ 功能接口電路采用光耦隔離設計，進一步提高系統抗干擾性能；

♦ 采用基于 RS-485 的總線標準，可實現全數字、遠程數據傳輸、控制和參數設置；

♦ 加強系統故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛三角法和立方體圖示法，給出診斷結果 ；

♦ 加強系統自檢，增加遠程維護功能，提供設備異常事件報警；

♦ 可擴展性高，可便捷的與其它監測裝置集成；

♦ 系統結構緊湊，安裝維護簡便，操作人性化；

2.1 LYGCXT5000 組成

LYGCXT5000 由現場監測單元、主控室單元及監控軟件組成?，F場監測單元即色譜數據采集裝置由油樣循環采集單元、油氣分離單元、氣體檢測單元 、數據采集單元、現場控制處理單元、通訊控制單元及輔助單元組成。其中輔助單元包括置于色譜數據采集器內的載氣，變壓器接口、油管及通信電纜等。

其組成示意圖如圖 2.1 、圖 2.2 所示：

圖 2.1 LYGCXT5000 組成示意圖

圖 2.2 LYGCXT5000 實物照片

2.2 LYGCXT5000 工作原理

LYGCXT5000 工作時，先利用油樣采集單元進行油路循環，處理連接管道的死油，再進行油樣定量；油氣分離單元快速分離油中溶解氣體輸送到六通閥的定量管內并自動進樣； 在載氣推動下，樣氣經過色譜柱分離，順序進入氣體檢測器；數據采集單元完成 AD 數據的轉換和采集，嵌入式處理單元對采集到的數據進行存儲、計算和分析，并通過 RS485接口將數據上傳至數據處理服務器（安裝在主控室），后由監測與預警軟件進行數據處理和故障分析。如圖 2.3 所示

圖 2.3 LYGCXT5000 系統原理示意圖

2.3 LYGCXT5000 主要技術參數

2.4 LYGCXT5000 變壓器油色譜在線監測網絡

LYGCXT5000 通過用戶的 MIS 系統遠端顯示監測界面、數據查詢、參數設置等現場具備的全部功能。采用有線接入方式：一個電廠或變電站可以用一臺數據處理服務器，通過 RS485 總線控制多臺色譜數據采集器，每一臺色譜數據采集器可監測一臺電力變壓器 。

2.5  LYGCXT5000 變壓器色譜在線監測系統配置

第三章 LYGCXT5000

硬件安裝前準備工作

在確定安裝LYGCXT5000 前請確認以下準備工作（確定的安裝方案）已完成：

♦ 選擇合適的取油口及回油口

♦ 選擇合適的色譜數據采集裝置安裝位置，安裝基礎平臺已施工完畢

♦ 選擇合適的色譜數據采集裝置工作電源

♦ 選擇合適的色譜數據服務器(安裝位置)

♦ 確定數據處理服務器與色譜數據采集裝置的配置

3.1 選擇合適的取油口及回油口

LYGCXT5000 變壓器色譜在線監測系統從變壓器中取油、對油進行分析，然后把油送回到變壓器中。取油口和回油口的選擇對于油中溶解氣體的分析是非常重要的。選擇合適的取油口及回油口通常包括以下內容：

3.1.1 確定取油口和回油口的位置

我們推薦從變壓器的下部取油，把實驗室人員的取油口改裝后使用，一次采樣結束后在采樣閥回油口回油。取油口位置的油應該能夠充分代表變壓器中的油。如圖 3.1所示

圖 3.1 LYGCXT5000 油路系統連接圖

3.1.2 確定取油口和回油口規格參數

需確定取油口、回油口、接口閥門的類型、接口閥門螺紋規格及閥門高度等主要參數，并正確估算取油回油口與色譜數據采集裝置安裝位置的距離，以便廠方加工相應的轉接閥門并附帶足夠長度的油管。

3.2 選擇合適的色譜數據采集裝置安裝位置

3.2.1 色譜數據采集裝置安裝位置的確定

選擇色譜數據采集裝置的安裝位置時，應該考慮以下方面：

① 色譜數據采集裝置應該安裝在不影響變壓器維護和不影響其它工作的位置。

② 色譜數據采集裝置前后兩側應預留 1.0 米的空間，以便用于色譜數據采集器的安裝與維護 ，其正面（帶指示燈面）應面向巡檢通道。

③ 色譜數據采集裝置安裝位置應盡量接近取油口和回油口的位置。色譜數據采集裝置安裝位置確定后應正確估算取油口、回油口與安裝位置的距離。

④ 色譜數據采集器安裝位置附近應有 AC220V 電源。

3.2.2 安裝基礎平臺施工

如圖 3.2 所示，進行安裝基礎平臺施工。

圖 3.2 基礎平臺示意圖

3.3 選擇合適的色譜數據采集裝置工作電源

LYGCXT5000 變壓器色譜在線監測系統使用交流 220V 電源，功耗為 1000W 。安裝前需確定電源控制柜與色譜數據采集裝置間的距離。

3.4 選擇合適的數據處理服務器安裝位置

數據處理服務器建議安裝在變電站主控室或電廠的電氣控制室內（預留交流 220V 電源及通信線通道）。數據處理服務器外型滿足 19″工業機箱標準，可直接在預留空位的 19″標準工業控制屏柜上安裝。如無備用，則需要加裝 19″標準工業控制屏柜。該屏柜需要另行定購。

3.5 確定數據處理服務器與色譜數據采集裝置的配置

數據處理服務器與色譜數據采集器有不同的配置方案，一臺數據處理服務器可以帶一臺色譜數據采集裝置，也可以帶多臺色譜數據采集裝置（多16臺）；如下圖所示

圖 3.4 系統監測電力變壓器一對多連接圖

3.6用戶信息

請用戶提供下列信息，包括用戶基本信息表和變壓器基本信息表，這將有助于今后服務以及發生問題時的及時準確處理。

第四章 LYGCXT5000

硬件安裝

LYGCXT5000 是高緊密系統集成的儀器，無論是否在保修期內，用戶不要隨意拆裝儀器，以免造成不必要的麻煩。在進行安裝工作前，須仔細閱讀和理解本章節的全部內容，這對順利完成安裝過程非常重要。

4.1 安裝所需設備

4 .1.1 儀器部件

① 色譜數據采集裝置：外形尺寸： 600 （寬） × 1100 （高） × 520 （深） mm ；

② 數據處理服務器： 外形尺寸： 440（寬） × 180 （高） × 421 （深） mm ；

4.1.2 色譜數據采集裝置附件

1、 8 升標準載氣瓶（帶有一套減壓閥），內裝 12MPa 高純合成空氣；

2、 通信電纜

3 、電源電纜

4、接地線

5、氣路不銹鋼管

6、取樣接口閥

7、附加不銹鋼管

8、防護管

9、保溫管

4.1.3 數據處理服務器附件

① 數據服務器電源電纜

② 顯示器

③ 顯示器通訊電纜

④ 顯示器電源電纜

⑤ 鍵盤

⑥ 鼠標

⑦ 打印機（為附加定購設備），按合同訂購

4.1.4 儀器監控軟件

儀器監控軟件、操作系統、安裝程序已安裝到服務器。

4.1.5 LYGCXT5000 使用手冊

LYGCXT5000 用戶使用手冊一份，本手冊包含安全提示、系統簡介、硬件安裝指導、軟件操作指南及運行維護注意事項五部分內容。

4.2 安裝流程

為了保證安裝工作的順利進行，確保變壓器色譜在線監測系統的正常運行，避免在安裝過程中出現不必要的麻煩和損失，必須嚴格按照下面安裝流程進行施工。

4.2.1 開箱檢查

當收到廠方發運的貨品后，應當面檢查是否有因運輸造成的包裝損壞，并核對貨品件數，入庫保存。待廠方安裝人員到場后及時開箱檢查。檢查內容包括：

① 核對所發貨物與發貨清單上所列設備、部件的規格、數量是否*；

② 詳細檢查是否有因運輸而造成的設備損壞；

③ 如果有任何與銷售訂單內容不符或損壞的情況發生，請立即與上海來揚電氣科技有限公司技術工程部。： 。

4.2.2 線纜鋪設

4.2.2.1 通信電纜/ 光纜鋪設

LYGCXT5000 的數據處理服務器安裝在主控室內，色譜數據采集裝置安裝在變壓器現場，采用有線方式進行數據傳輸，互相之間通過 RS485 通信。因此，在安裝時需要敷設一條鎧裝屏蔽通信電纜，長度根據實際距離而定。

4.2.2.2 電源電纜鋪設

LYGCXT5000 色譜數據采集裝置使用 220V 交流電源，需在現場電源控制柜與色譜數據采集裝置間鋪設一條電源電纜。

4.2.2.3 接地線鋪設

為確保 LYGCXT5000 色譜數據采集裝置有效接地，色譜數據采集裝置機柜與有效接地點之間應有接地線聯接。接地電纜采用兩端壓接鍍錫銅鼻子的銅鉸線，截面積不小于 4mm ² ；接地導體采用截面 48mm ² ，厚度 4mm 的扁鋼。

4.2.3 設備安裝

4.2.3.1 機架固定

在設備安裝方案確定的安裝基礎平臺上安裝 LYGCXT5000 機架。

4.2.3.2 色譜數據采集裝置安裝

將色譜數據采集裝置機柜直接安裝在LYGCXT5000 機架上。

4.2.3.3 數據處理服務器安裝

數據處理服務器是一個標準的 19″工業機箱，安裝地點在變電站或電廠的電氣控制室內，安裝位置選擇一組預留的控制屏。

4.2.3.4 取油回油管安裝

4.2.3.4.1 取油回油管走向確定

按照變壓器本體上取油回油閥門的位置及朝向，根據捷徑、美觀的原則確定取油回油管走向。

4.2.3.4.2 防護管鋪設

按照確定的取油回油管走向，將變壓器本體底層油池內的鵝卵石清理出能埋入φ50防護管的通道，鋪入所需防護管。

4.2.3.4.3 取油回油接口閥安裝

安裝取油回油閥時，先旋下取油回油口螺帽，更換新的耐油密封圈，按照取油樣的方法，用一空桶或其他容器接廢油，旋松取油嘴，讓油樣從取油口流出，流量調至適中，迅速旋上接口閥直至壓緊密封圈。接口閥如下圖

4.2.3.4.4 油管鋪設

1、油管加穿中空保溫管。

2、將已加裝保溫管的油管穿入防護管，按預鋪防護管的走向鋪設油管。

4.2.3.4.5 油管連接

將取油回油接口閥上預留口與已鋪設油管對接。

4.2.3.4.6 取油回油管充放油、及取回油管接入設備

為防止在油管加穿中空保溫管時雜物進入油管，應進行取油回油管充放油操作。

1 、逆時針旋松接口閥側面放油螺栓。

2 、讓油樣較快速地從油管流出，直至流出的油樣無氣泡時馬上與色譜數據采集裝置進出油管接口對接。

4.2.3.4.7 取油回油管安裝后檢漏

取油回油管在完成變壓器側和監測設備安裝及油管對接后，用觀察油是否滲漏的方法檢查油管各連接點是否存在泄漏。

（1）將變壓器和設備所有連接的接口處用布或紙擦干凈。

（2）1-2 小時后觀察，接口處無油跡視作不漏。

4.2.3.5 氣路安裝

工程安裝時氣路安裝僅指載氣瓶至內箱主機載氣入口之間的安裝及檢查。

4.2.3.5.1 載氣安裝

1、卸除載氣氣瓶保護帽。

1. 快速開啟、關閉載氣瓶開關閥（間隔約1秒），以沖洗載氣氣瓶接口。

3、將載氣瓶放置在機柜內，用抱篐將載氣瓶固定。

4.2.3.5.2 減壓閥安裝

1、將減壓閥安裝在氣瓶上。

2、將載氣連接管安裝在減壓閥上。

3、確定減壓閥已關閥。

4、開啟氣瓶開關閥至全開。

5、快速開啟關閉減壓閥，以沖洗載氣管路。

6、將載氣連接管接入載氣入口。

4.2.3.5.3 載氣回路檢漏

1、開啟載氣減壓閥至 0.5MPa ， 5 分鐘后關閉減壓閥，關閉氣瓶開關閥。

2、觀察減壓閥高壓側及低壓側壓力表讀數，30 分鐘，壓力表讀數不變視不漏。

4.2.3.6 電氣連接

打開電源線端子前蓋板，由專業人員按圖 4.1 所示將色譜數據采集裝置、數據處理服務器的電源、通信線路進行連接。

圖 4.1 色譜數據采集裝置、數據服務器端子排列圖

4.2.3.6.1 數據處理服務器電源電纜連接

數據處理服務器電源電纜是一條鎧裝電纜，此電纜既可以作為通訊線連接到數據服務器，也可以作為電源線連接到電源插座上。

4.2.3.6.2 色譜數據采集裝置電源電纜連接

色譜數據采集器電源電纜是一條 2×1.5 的電源線，將現場交流 220V 電源連接到色譜數據采集裝置機柜內的電源開關的上部端子上，連接好后需要對連接進行一次*檢查，以保證連接的正確性。

4.2.3.6.3 接地線連接

接地線通過螺栓連接將色譜數據采集裝置與有效接地點可靠相連。

4.2.3.6.4 通信電纜連接

根據圖 4.1 通信接線定義，將相應通信接插件對接。

4.2.3.7 系統加電

在確認電氣連接正確無誤后，分別給數據處理服務器和色譜數據采集裝置接入 220V交流電源 。

系統加電后，應仔細觀察有無異常情況，色譜數據采集裝置控制面板上電源指示燈應有正常指示。

4.2.3.8 LYGCXT5000 油色譜在線監測系統監控軟件安裝

系統加電后，為了能夠進行功能測試，在數據處理服務器上安裝監控軟件。