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武汉变压器油色谱在线监测系统请不要移动装有减压阀的钢瓶，钢瓶运输时要取下减压阀并装好安全帽，以保护气瓶输出接嘴不受碰撞或冲击。使用钢瓶时装上减压阀以后，必须严格进行检漏测试。站立的钢瓶要有钢瓶架或带固定。气瓶间要远离火种、热源，避免放置于雨淋、暴晒以及温差过大的场所。仪器开机前，建议用万用表兆欧档测量仪器绝缘，主机电源、记录仪或数据处理机电源对机壳绝缘应大于20MΩ。第三章 仪器操作当气源使用钢瓶供气时，每个钢瓶必须装配一个气体减压阀，以将高压气体减到所需的压力值，减压阀只能使用一种气体，不得混用。无油的氧气减压阀0-25MPa—出口0-2.5MPa可作为H2以外的减压阀，H2要用氢气专用减压阀（倒丝！）上图是减压阀接到高压钢瓶上的实际图片。高压钢瓶通常用40L的，将减压阀用300mm的活口扳手螺紧到高压钢瓶的出口上，不的漏气。减压阀上有两只压力表头，一只指示的是高压钢瓶内部的压力，一只指示的是减压阀出口的压力。当高压钢瓶内部的压力还有1Mpa时，就不能再用了，要去重新灌气。二、气体流量调节 变压器油色谱仪基本型仪器提供填充柱载气、氢气、空气、辅助气和毛细管柱气路专用等气路控制系统。见图七 气路面板布置图。仪器出厂前气路面板上的载气、氢气、空气等控制阀均处于关闭状态。 气路面板布置 变压器油色谱仪气体压力流量曲线图（仅做参考）三、流量测量 当对仪器气路控制系统有特殊要求时，可以用皂沫流量计重新校准气体流速。其气路见连接方法图（八）。将皂膜流量计内装入发泡剂（发泡剂的配制可以用白猫`洗涤剂配制，方法同检漏液），并接到所需测量的检测器上。为了减小测量误差，测量空气路的气体流量时，应选用较大的皂膜流量计。

武汉变压器油色谱在线监测系统 数据备份图6.7 数据还原6.3.4 增加与设备增加设备功能键实现受检变压器的添加功能。本使用手册以TCP/IP通讯方式说明受检变压器的添加。如图6.8、6.9：图6.8增加受检变压器地址定义图6.9通过设置形成的受检变压器树状列表如受检变压器定义错误或需要在系统中设备，鼠标点击该设备，使用设备功能键，显示图6.10，点击“是”，即可该设备。图6.10 设备6.3.5 报警列表报警列表是用来对选定受检变压器日常监测数据报警状态进行查询的功能模型。通过报警列表可查询该受检变压器的全部报警状态。图6.11 报警列表6.3.6 退出使用退出功能键，系统将关闭退出。图6.12 报警列表6.4数据查询数据查询功能主要由两部分组成：日报表与历史数据。日报表数据将提供数据立方图、日监测数据表、谱图及故障诊断结果等功能；历史数据提供浓度报表、综合报表及数据趋势图等功能。日报表除提供所示图表功能外，用户可通过日报表界面的导出功能键。实现数据的导出功能，将数据保存在用户指定的位置。参照图 。

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武汉变压器油色谱在线监测系统此参数的设定将直接影响系统检测性能与检测结果。一般情况下，该参数在出厂前一调试设定完毕，现场无需重新设定。如出现变故，需重新设定，必须在相关专业技术人员的监护下操作。模式设置主要用来设定采样开始时间与采样周期，用户可根据具体情况设置该现场主机的采样模式。图6.24 采样参数设置界面实时操作功能包含时间校准、开始采样、停止采样、获取单次数据、获取全部数据、清除所有数据等功能。该功能主要为用户提供实时的远程操作，实现现场主机的随机采样、数据获取、对时、清除多余数据等功能，达到变压器油色谱分析实效性目标。以上陈述的所有操作及该现场主机的实时运行信息，本界面的信息框中均有明细记录，用户可通过该信息查询了解现场主机及系统运行的详细信息。图6.25 实时操作界面计算参数功能键设置了如图6.26所示的权限功能，该功能只有具备管理员权限的专业技术人员方可操作。图6.26 计算参数设置界面本检测系统报警设置为用户提供自主报警参数的设置功能。系统默认值均为“0”。供应商建议用户采用IEC标准设置氢气、总烃、乙炔报警门限，其余用户可按需要设置。对于报警门限值的设定供应商建议按不同变压器的运行状况设置不同的报警值，但报警值不宜过小，以免造成不必要的、频繁的报警。IEC标准氢气一级门限：1501μL/L；总烃一级门限：1501μL/L；乙炔（220KV等级变压器）一级门限：31μL/L。图6.27报警参数设置界面

武汉变压器油色谱在线监测系统当额定电压Ur＞60V时，试验电压为5kV；当额定电压Ur≤60V时，试验电压为1kV。装置无击穿及元器件损坏现象。2.4机械性能1、振动抗振动：5Hz～17Hz 0.12″双峰位移 17Hz～640Hz 1.7峰-峰加速度2、冲击与碰撞抗冲击：10G峰-峰加速度（12ms）2.5抗干扰能力1、承受静电放电抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.2-2006中规定的试验等级为4级的静电放电抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。2、承受辐射电磁场抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.8-2008中规定的试验等级为5级的工频磁场、GB/T 17626.9-1998中规定的试验等级为5级的脉冲磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。3、承受射频电磁场抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.3-2008中规定的试验等级为5级的射频电磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。4、承受快速瞬变抗扰度试验装置的电源端口、通信端口、输入和输出端口能承受GB/T 17626.4-2008中规定的试验等级为4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。5、冲击（浪涌）试验装置的电源端口、通信端口、输入和输出端口能承受GB/T 17262.5-2008中规定的试验等级为4级的浪涌（冲击）抗扰度试验。对电源端口、信号端口施加干扰时，装置在技术要求规定范围内能正常运行；对通讯端口施加干扰时，允许通讯暂时中断，但能自行恢复。

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武汉变压器油色谱在线监测系统 由流量曲线图对应相应的流量（仅做参考）。辅助气有尾吹1、尾吹2。通常用于双FID的尾吹气。用于调节毛细柱FID操作尾吹气、ECD尾吹气，也可用于填充柱的尾吹气等操作。由流量曲线图对应相应的流量。氢气分为氢气1和氢气2， 经稳压、稳流阀调节流量，压力表指示，由流量曲线图对应相应的流量，并与检测器1和检测器2分别连接。空气分为空气1和空气2，经稳压、稳流阀调节流量，压力表指示，由流量曲线图对应相应的流量，并与检测器1和检测器2分别连接。2、色谱柱室变压器油色谱仪柱室内风扇、加热丝、感温元件位置图变压器油色谱仪采用大柱室结构，多可同时安装三根色谱柱，并可同时使用。柱室炉门为悬挂式结构。由机械结构控制锁定开关，炉门右下角向上按开门按钮，既可打开柱室门。柱室内有风扇、加热丝、感温元件和不锈钢室体等组成。柱室后安装有微机控制的柔性后开门装置，当柱室降温或近室温操作时，控制系统自动控制其开启角度，并相应的控制进、排风量，达到精确控温目的。该结构控制精度高，升、降温速度快，能实现真正意义上的近室温操作。3、汽化室变压器油色谱仪共有3个进样口：１、在同一个加热模块上配有两个填充柱进样口（填充柱进样口1与填充柱进样口2）；可实现柱头进样、玻璃内衬进样。２、在另一个加热模块上配有带隔膜清扫功能的分流/不分流毛细管专用进样口。可实现分流/不分流进样操作。汽化室位于主机炉体上方左侧。见图四图四 变压器油色谱仪上部府视图 进样器、检测器布置图变压器油色谱仪填充柱汽化室结构示意图如下：

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武汉变压器油色谱在线监测系统当额定电压Ur＞60V时，试验电压为5kV；当额定电压Ur≤60V时，试验电压为1kV。装置无击穿及元器件损坏现象。2.4机械性能1、振动抗振动：5Hz～17Hz 0.12″双峰位移 17Hz～640Hz 1.7峰-峰加速度2、冲击与碰撞抗冲击：10G峰-峰加速度（12ms）2.5抗干扰能力1、承受静电放电抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.2-2006中规定的试验等级为4级的静电放电抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。2、承受辐射电磁场抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.8-2008中规定的试验等级为5级的工频磁场、GB/T 17626.9-1998中规定的试验等级为5级的脉冲磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。3、承受射频电磁场抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.3-2008中规定的试验等级为5级的射频电磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。4、承受快速瞬变抗扰度试验装置的电源端口、通信端口、输入和输出端口能承受GB/T 17626.4-2008中规定的试验等级为4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。5、冲击（浪涌）试验装置的电源端口、通信端口、输入和输出端口能承受GB/T 17262.5-2008中规定的试验等级为4级的浪涌（冲击）抗扰度试验。对电源端口、信号端口施加干扰时，装置在技术要求规定范围内能正常运行；对通讯端口施加干扰时，允许通讯暂时中断，但能自行恢复。

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武汉变压器油色谱在线监测系统 检测器变压器油色谱仪检测器采用单元组合设计，可提供热导检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器(ECD)、火焰光度检测器(FPD)和氮磷检测器(NPD)等五种检测装置，多同时安装四个检测器。见图四三、安装准备1、安装准备仪器应安装在专用的色谱仪器分析实验室内，以便于将仪器与气源分开管理。仪器应安装在牢固无振动的水泥或木质工作台上，工作台的台面上应留有足够的空间，以便于放置电脑、色谱数据工作站、记录仪、积分仪等外围设备，工作台的背后应留有一事实上的间隙（0.5米以上），以备于仪器维护保养。电源应有足够的功率（大于5KW）。仪器应远离火种，室内不得有强腐蚀性气体，应避免室内温度剧烈波动和空气的过分流动。工作台（高0.7-0.8米＊宽0.6-0.7米＊长2米）的设置请参照（图五） 。图五 工作台的设置仪器所需要的载气和辅助气体，一般可由高压气体钢瓶、气体发生器、无油空气压缩机等装置提供，高压气体要经过减压阀减压后供给仪器。气源是仪器启动的前提条件，所以必须提前考虑。若用户订货时提出具体的使用要求时，制造商可以协助用户购置必要的设备。仪器根据检测器的配置情况应选择不同的气体，气体的种类和基本参数及选用原则请参照（表一）。表一检测器 气 源 入口压力 纯 度TCD H2或He 0.26MPa 99.999％FID H2 0.26MPa 99.995％N2或He 0.4～0.5MPa 99.998％Air 0.4—0.5MPa 无灰尘、油雾、水份等ECD N2或He 0.4～0.5MPa 99.999％或Ar/CH4 H20≤0.002pma02 ≤1ppmFPD N2 0.4-0.5MPa 99.995％N2或He 0.4～0.5MPa 99.998％Air 0.4—0.5MPa 99.998％仪器允许使用气体发生器、无油空气压缩机等装置来提供仪器的工作气源。气体发生装置或空气泵产生的气体含水量较高，使用时一定要进行必要的气体净化。使用气体净化装置时要注意对该装置的定期保养。

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武汉变压器油色谱在线监测系统油气分离单元采用真空与电磁振荡相结合的脱气方法，将气体从油中分离出来，并导入定量室。3、载气单元为色谱检测提供流速、流量恒定的流动相，保证色谱分离的准确性和稳定性。4、色谱检测单元采用复合型色谱柱及基于集成传感技术的检测器，实现多组份气体的分离和检测。5、控制与数据处理单元按照工艺流程实现对控件的顺序控制，实现载气调节、温度控制，完成信号调理、转换和数据计算。6、通信接口单元按照TCP/IP、IEC61850通信协议，将数据信息上传至过程层网络。3.5数据通信功能装置适用于符合TCP/IP、IEC61850标准的全智能变电站，气体组份浓度、载气压力状态、二维谱图等数据信息采用MMS方式传输至过程层网络。装置可提供两路电气以太网接口，用于与变压器状态监测主IED通讯，或者将数据信息直接上送站端一体化信息平台。4硬件结构4.1结构与安装图4-1外形尺寸现场数据采集器外形尺寸为：1400×720×420mm4.2面板说明1、运行指示：装置主CPU运行指示，常开状态。2、控制指示：装置各部件运行指示，常开状态。

武汉变压器油色谱在线监测系统氢焰检测器结构（FID）变压器油色谱仪氢焰检测器结构如图二十二所示：图二十二 变压器油色谱仪氢焰检测器结构1、收集筒 2绝缘瓷环3.极化电压环 喷嘴4.信号线5.基座 6.加热块由于检测器采用根部加热，一般不会发生冷凝现象，柱子可直接插到喷嘴根部，以减小柱后死体积。二、FID微电流放大器电原理方框图 见图二十三图二十三 FID微电流放大器电原理方框图变压器油色谱仪FID板连线见下图三、使用注意事项：1、应严格注意气路清洁。2、放大器必须良好接地。3、载气、氢气、空气气路稳压阀，出厂时都已定值，如要改变，调节方法如下：（1）载气：N2，减气阀开至0.4Mpa，把稳流阀全打开，调节稳压阀，使压力表指示在0.30Mpa，然后根据需要调节各自稳流阀。（2）H2气路：减压阀开至0.25Mpa，把针形调节阀全打开，调节稳压阀，使压力表指示在0.20Mpa，然后根据需要调节各自的针形调节阀。（3）空气气路：减压阀开至0.4Mpa，把稳流阀全打开，调节稳压阀，使压力表指示在0.20Mpa，然后根据需要调节稳中有各自的针形调节。4、等到柱温和汽化温度基本稳定后，方可通气点火，FID必须使用N2、H2和空气三种气体，同时调节到适当的流速上。N2、H2、空气流速读取：N2流速通过面板压力表显示。H2和空气流速可压力表指示从仪器流量曲线图中查得。N2流速和H2流速比值一般为1：0.95，H2流速和空气流速比值一般为1:10，灵敏度较佳，基流小。总之，流过喷咀的总流速应小于100ml/min左右较佳。5、要求检测器温度比柱温要400C，这样氢焰检测室根部与柱室温度相近，防止样品冷凝。6、如果以H2作载（这样便可兼作燃气）时，应在原氢气气路中通入合适的氮气，防止灵敏度下降，确保定量准确度。7、未安装色谱柱前，严禁接通H2，否则会造成柱室里充满氢气，开机后会引起爆炸，一定当心！ 。

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武汉变压器油色谱在线监测系统 检测器变压器油色谱仪检测器采用单元组合设计，可提供热导检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器(ECD)、火焰光度检测器(FPD)和氮磷检测器(NPD)等五种检测装置，多同时安装四个检测器。见图四三、安装准备1、安装准备仪器应安装在专用的色谱仪器分析实验室内，以便于将仪器与气源分开管理。仪器应安装在牢固无振动的水泥或木质工作台上，工作台的台面上应留有足够的空间，以便于放置电脑、色谱数据工作站、记录仪、积分仪等外围设备，工作台的背后应留有一事实上的间隙（0.5米以上），以备于仪器维护保养。电源应有足够的功率（大于5KW）。仪器应远离火种，室内不得有强腐蚀性气体，应避免室内温度剧烈波动和空气的过分流动。工作台（高0.7-0.8米＊宽0.6-0.7米＊长2米）的设置请参照（图五） 。图五 工作台的设置仪器所需要的载气和辅助气体，一般可由高压气体钢瓶、气体发生器、无油空气压缩机等装置提供，高压气体要经过减压阀减压后供给仪器。气源是仪器启动的前提条件，所以必须提前考虑。若用户订货时提出具体的使用要求时，制造商可以协助用户购置必要的设备。仪器根据检测器的配置情况应选择不同的气体，气体的种类和基本参数及选用原则请参照（表一）。表一检测器 气 源 入口压力 纯 度TCD H2或He 0.26MPa 99.999％FID H2 0.26MPa 99.995％N2或He 0.4～0.5MPa 99.998％Air 0.4—0.5MPa 无灰尘、油雾、水份等ECD N2或He 0.4～0.5MPa 99.999％或Ar/CH4 H20≤0.002pma02 ≤1ppmFPD N2 0.4-0.5MPa 99.995％N2或He 0.4～0.5MPa 99.998％Air 0.4—0.5MPa 99.998％仪器允许使用气体发生器、无油空气压缩机等装置来提供仪器的工作气源。气体发生装置或空气泵产生的气体含水量较高，使用时一定要进行必要的气体净化。使用气体净化装置时要注意对该装置的定期保养。

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武汉变压器油色谱在线监测系统无元器件损坏现象。6、电压暂降、短时中断抗扰度试验装置能承受GB/T 17626.11-2008中规定的试验等级为40的持续时间10个周波的电压暂降、短时中断抗扰度试验。7、承受阻尼振荡磁场抗扰度试验装置的外壳端口能承受GB/T 17626.10中规定的试验等级为5级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。同时，干扰消失后，装置正常工作。2.6连续通电出厂前，在常温下进行不小于72h的连续通电试验，装置各项参数和性能指标符合企标。2.7安全要求防护等级：IP563产品功能介绍3.1数据采集功能运用气相色谱分析原理，采用真空与电磁振荡相结合的脱气技术，应用复合型色谱柱气体分离方法，使用基于集成传感技术的检测器，实现对变压器油中溶解的多组分气体H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的在线检测，可辅助实现CO2及微水H2O的检测。3.2工作原理电力变压器、电抗器、套管等充油高压电气设备，通常采用油、纸\纸板组成绝缘系统。当设备内部发生热故障、放电性故障或油、纸老化时，会产生多种故障气体，这些故障气体溶解于油中。不同类型的故障产生的气体组份及浓度也不同，因此故障气体组份可以反映不同类型的故障。利用气相色谱分析法对故障气体组份进行定性、定量分析，获得气体组份及其含量，实现对变压器的故障诊断。

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武汉变压器油色谱在线监测系统温度达到保护温度值时，仪器将自动关闭全部加热电源，蜂鸣器报警，并显示报警代号及错误信息，此状态将一直保持到关闭仪器总电源为止（或人为处理并清除报警状态）。报警以后请不要立即关闭仪器总电源，要查看报警代号、查找原因及错误信息，并根据错误信息解决故障。在仪器工作过程中能够合理地使用过温保护，在温度一旦失控时，可对仪器和外围设备进行有效地保护，以免承受不必要的损失。图十三 温度控制界面《注意》过温保护温度的设置一定要大于使用温度的20℃或20℃以上，不能高于400℃，若低于使用温度或设置错误，系统将出现报警提示，保护温度设置数据仍为原来的数据，仪器将处于保护状态，不能正常工作。 说明：柱 箱-----指柱室温度；汽化1-----指填充柱汽化室（进样口）的温度；汽化2-----指毛细管柱汽化室（进样口）的温度；检测1-----指氢火焰离子化检测器（FID）的温度（氢焰1--氢焰2是同一个温度）或NPD温度（有NPD时）；检测2-----指热导池检测器(TCD)的温度或FPD温度（有FPD时）；检测3-----指电子捕获检测器（ECD）的温度或甲烷转化炉的温度（有甲转时）；各加热单元的位置图见下图。各加热单元的位置图0 ～ 9 数值键，用于设定参数时的数值声 音：正常按键操作时发出短声，按键错误时发出长声，报警时发出连续短声按菜单键《菜单/Menu》，则状态栏显示〡温控〡检测器〡事件〡程序升温〡辅助功能〡，再按右移光标键《 》，将光标移到《检测器》栏上，然后按《确认》键，则显示屏显示检测器控制界面〔图十四〕。此时光标处于TCD极性位置时，下面状态栏显示0＝负，1＝正，即按《0》＋《确认》键，输入负按《1》＋《确认》键，输入正当光标处于TCD电流位置时，下面状态栏显示TCD热丝电流0到200mA，即TCD热丝电流范围0～200mA。FID极性和TCD极性显示相同 0＝负、1＝正，FID的灵敏度为0到4，0灵敏度、4。ECD的灵敏度为0和1，0高灵敏度、1低灵敏度，ECD电流：0＝0.5nA、1＝1nA、2＝2nA。

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武汉变压器油色谱在线监测系统工作流程1、变压器油经闭路循环进入油气分离室，受检油样在真空环境及电磁激振作用下，实现油气分离。2、经冷阱除油后，分离出的故障特性气体导入气体定量室后，在载气的作用下流经色谱柱。利用色谱柱对各个气体组份具备不同的吸附\解附作用，使故障特性气体被依次分离。3、气敏传感器按出峰顺序对故障特性气体逐一进行检测，并将故障气体的浓度特性转换成电信号。4、数据处理单元对电信号进行分析处理，分别计算出故障气体各组份浓度。5、通信模块将气体组份浓度、载气压力状态、谱图等数据信息按照TCP/IP、IEC61850通信协议上送过程层网络，变压器状态监测主IED故障诊断系统对色谱数据进行综合分析诊断，超过设定注意值时进行报警，实现变压器故障的在线监测。3.4系统结构图3-1系统结构在功能上划分为油样获取单元、油气分离单元、载气单元、色谱检测单元、控制与数据处理单元、通信接口单元。1、油样获取单元经油泵强循环从变压器主油箱取得油样，并送入脱气室。