ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統
規定用途
ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統是用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷，適用于各種電壓等級的電力充油變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設備。
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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。
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ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統簡介
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ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統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。
ZSTOM-800-O 系統是結合了本公司在電力色譜自動全脫氣裝置運行中近二十年的成功經驗，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、O2（可選）、N2（可選）、H2O(可選)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；
? 采用專用復合色譜柱，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%；
? 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， ZSTOM-800-O 系統采用了模塊化設計，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，最小監測周期為40-60分鐘，可由用戶自行設置，推薦檢測周期為24小時檢測一次；
? 油氣分離速度快，僅需10分鐘多鐘左右，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，絕對保證載氣不會帶進變壓器本體中；
? C2H2最低檢測限可達 0.1-0.5?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；
? 采用以太網方式，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；
? 支持 61850通訊協議，提供同類監測設備組網功能，可實現某一區域的集中遠程診斷；
? 系統結構采用19”標準機箱和高集成模塊化設計，結構緊湊，安裝維護簡便，操作人性化；
? 可擴展性高，可便捷的與其它監測裝置集成；
? 無鋼瓶設計，不需要每年更換載氣，大大減少了售后維護量，并且沒有高壓容器在變壓器旁，設備安全性得到充分保障，沒有任何安全隱患。
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ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統組成
ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統可由現場監測主機獨立完成，現場監測主機包含色譜數據采集處理模塊、、油氣分離模塊、氣體檢測模塊、氣源模塊等四個高集成模塊和輔助單元組成。其中色譜數據采集處理模塊包含數據采集單元、現場控制處理單元、通訊控制單元及61850規約通訊等；油氣分離模塊包含油樣循環采集單元、油樣定量單元、油樣處理返回單元、脫氣集氣單元等；氣體檢測模塊包含氣體分離單元、恒溫恒流控制單元、氣體檢測單元等；氣源模塊包含產氣單元、儲氣單元、凈化單元、壓力控制和報警單元等；輔助單元包括置于變壓器接口、油管及通信及電源電纜等。
如果不通過61850通訊規約直接上傳數據和報警等值也可以在主控室安裝電腦和監控軟件，直接在主控室內監測設備的運行狀況。
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ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統工作原理
ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統工作時，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； 在自產載氣推動下，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 100M 以太網接口將數據上傳至數據處理服務器或通過通信協議直接上傳到后臺，也可由 ZSTOM-800-O-03監測與預警軟件進行數據處理和故障分析。
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2.3 ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統主要技術參數
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序號 | 技術參數名稱 | 提供值 |
1 | 系統型號 | ZSTOM-800-O |
2 | 工作環境溫度 | -40℃～＋70℃ |
3 | 工作環境濕度 | 相對濕度5～95%（裝置內部既無凝露，也不應結冰） |
4 | 大氣壓力 | 70kPa～110kPa |
5 | 工作電源 | AC 220 V±10% ， 50Hz |
6 | 監測組分 | H2、?CO、?CO2、?CH4、?C2H4、?C2H2、?C2H6、O2（可選）、N2（可選）、H2O（可選）等7種氣體組分及微水、相對增長率及絕對增長速度； 氧氣、氮氣及油中微水監測可選 |
7 | 分析診斷功能 | 通過改良三比值法、大衛三角法及立方體圖示法對監測數據進行分析、診斷，并提供原始譜圖 |
8 | 最小檢測周期 | 40-60分鐘，可由用戶自行設定，默認24小時 |
9 | 取樣方式 | 循環取樣，安全真實地反應變壓器中氣體真實情況 |
10 | 油氣分離方式 | 真空全脫氣方式 |
11 | 數據存儲壽命 | ≥ 10 年 |
12 | 配備載氣量 | 氣源發生器 |
13 | 監測氣體 | 測量范圍 | 最低檢測 |
1） | H2 | 2 ～ 5000 μ l/l | 1μ l/l或±3% |
2） | CO、?CO2 | 1 ～ 20000 μ l/l ? | 1?μ l/l或±3% |
3） | CH4 | 1 ～ 5000 μ l/l | 1μ l/l或±3% |
4） | C2H4 | 1 ～ 5000 μ l/l ?? | 1 μ l/l或±3% |
5） | C2H6 | 1 ～ 5000 μ l/l ? | 1μ l/l或±3% |
6） | C2H2 | 0.1 ～ 5000 μ l/l ? | 0.1μ l/l或±3% |
8） | O2（可選） | 100 ～ 50000 μ l/l | 100μ l/l或±3% |
9） | N2（可選） | 100 ～ 80000 μ l/l | 100μ l/l或±3% |
10） | H2O（可選） | 1 ～ 200 μ l/l |
11） | 總烴 | 1 ～ 8000 μ l/l |
12） | 總含氣量（可選） | 0.2 ～ 15% |
14 | 穩定性（測量偏差） | 同一試驗條件下對同一油樣的監測結果偏差不超過 ±5%（中等濃度） |
15 | 靜電放電抗擾度 | 4 級，± 8kV－± 15kV |
16 | 電快速瞬變脈沖群抗擾度 | 4 級，± 4kV |
17 | 浪涌（沖擊）抗擾度 | 4 級，± 4kV |
18 | 耐地震能力：地震波為正弦波 持續時間：三個周波，安全系數 1.67 | 地震烈度 9 度地區： 地面水平加速度 0.4g ，地面垂直加速度 0.2g |
地震烈度 8 度地區： 地面水平加速度 0.25g ，地面垂直加速度 0.125g |
地震烈度 7 度地區： 地面水平加速度 0.2g ，地面垂直加速度 0.1g |
19 | 存儲運輸極限環境溫度 | -40 ℃ ～＋ 80 ℃ |
20 | 外殼的防護性能 | 室外安裝部件（本系統和通訊控制單元） IP56 |
21 | 外形尺寸 | 寬 585mm × 深 486mm × 高 1010mm |
22 | 整機重量 | 125kg |
23 | 基礎尺寸 | 長?800mm × 寬?600mm × 地面高 200mm左右ZSTOM-800-O |
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變壓器油色譜在線監測系統硬件安裝前準備
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選擇合適的取油口及回油口
ZSTOM-800-O 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精確分析是非常重要的。選擇合適的取油口及回油口通常包括以下內容：
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，在變壓器的中上部位回油。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
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圖 3.1 ZSTOM-800-O 油路系統連接圖
 注意
1 、不推薦采用變壓器冷卻管道或壓力管道處的閥門作為取油口（回油口）。 2 、不推薦取油口與回油口共用閥門。 ? |
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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。
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現場監測主機安裝位置的確定
選擇現場監測主機的安裝位置時，應該考慮以下方面：
①現場監測主機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現場監測主機前后兩側應預留 1.0 米的空間，以便用于現場監測主機的安裝與維護 ，其正面（帶指示燈面）應面向巡檢通道。
③現場監測主機安裝位置應盡量接近取油口和回油口的位置。現場監測主機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現場監測主機安裝位置附近應有 AC220V 電源。
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安裝基礎平臺施工
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如圖 3.2 所示，進行安裝基礎平臺施工。
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圖 3.2 基礎平臺示意圖
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選擇合適的現場監測主機工作電源
ZSTOM-800-O 變壓器色譜在線監測系統使用交流 220/AC230V 電源，功耗為小于1000W 。安裝前需確定電源控制柜與現場監測主機間的距離。
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3.4選擇合適的數據處理服務器（電腦）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。
注意 推薦使用變壓器檢修工作電源作為現場監測主機的電源。 |
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。
單位名稱 |
| 地 址 |
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廠站名稱 |
| 地 址 |
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項目聯系人 |
| 聯系電話 |
| 傳真 |
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安裝負責人 |
| 聯系電話 |
| 傳真 |
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運行維護人 |
| 聯系電話 |
| 傳真 |
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變壓器制造廠 |
| 型 號 |
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出廠時間 |
| 投運時間 |
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變壓器照片 |
| 電壓等級 |
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變壓器容量 |
| 冷卻方式 |
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油的總重量 |
| 油的牌號 |
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變壓器檢修記錄 |
檢修時間 |
| 檢修原因 |
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檢修內容 |
| 檢修結果 |
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該變壓器油中溶解氣體分析數據 |
年最高氣溫 |
| 年最低氣溫 |
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相對濕度值 |
| 海拔高度 |
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?ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統硬件安裝
ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統是高緊密系統集成的儀器，無論是否在保修期內，用戶最好不要隨意拆裝儀器，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。
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安裝所需設備
儀器部件
現場主機：外形尺寸： 705（寬） ×（高）800 × 425（深） mm ；
安裝支架：可根據需要定制，一般提供標準支架，尺寸如圖：
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安裝流程
線纜鋪設
通信電纜/ 光纜鋪設
ZSTOM-800-O 變壓器油色譜在線監測系統的數據處理服務器安裝在主控室內，現場監測主機安裝在變壓器現場，如采用有線方式進行數據傳輸時，互相之間通過以太網通信。因此，在安裝時需要敷設一條2芯多模鎧裝光纜或超五類雙絞線（看需要定），長度根據實際距離而定。
電源電纜鋪設
ZSTOM-800-O 變壓器油色譜監測系統現場監測主機使用 220V 交流電源，需在現場電源控制柜與現場監測主機間鋪設一條1.5平方鎧裝電源電纜。
接地線鋪設
為確保 ZSTOM-800-O 變壓器油色譜監測系統現場監測主機有效接地，現場監測主機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。
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取油回油管安裝
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，根據捷近、美觀的原則確定取油回油管走向 。
注意 確定出回油管走向時，盡量避免油管懸空架設，建議在進出防護管口時必須對不銹鋼管進行固定 |
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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。
注意 防護管建議采用φ50 鍍鋅鋼管，內部可再用不銹鋼套管保護，靠近變壓器側應有1000mm 直角延伸。 |
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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
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油管鋪設
⑴ 、 油管加穿發泡保溫管。
⑵ 、 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。
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油管連接
將取油回油接口閥上預留口與已鋪設油管對接。
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取油回油管充放油、及取回油管接入設備
為防止在油管加穿發泡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。
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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。
⑴ 、 將變壓器和設備所有連接的接口處用布或紙擦干凈。
⑵ 、 1小時左右觀察，接口處無油跡視作不漏。
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警告 在安裝變壓器接口閥過程中，不允許有任何雜物進入變壓器本體。 |
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注意 請確定使用上海銳開配套提供的油管，該油管已經過多種措施徹底清洗，保證其清潔度符合應用要求，不會造成對變壓器油的污染。 |
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注意 在進行油路連接時，盡量減少使用連接件，在旋上接口閥等有密封圈密封的接口時要一次性旋緊，避免發生油路滲漏。 |
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電氣連接
現場監測主機電源電纜連接
現場主機電源電纜是一條2.5平方的鎧裝電源線，將現場交流電源連接到現場監測主機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徹底檢查，以保證連接的正確性。
警告 電源電纜接入時必須確定線纜不帶電，機柜內的電源開關處于 OFF 狀態，以確保安裝人員及儀器的安全，否則，可能對本設備和安裝人員導致嚴重的或致命的傷害 。 |
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接地線連接
接地線通過螺栓連接將現場監測主機與有效接地點可靠相連。
通信電纜連接
根據圖通信接線定義，將相應通信接插件對接。
注意 現場監測主機網口與服務器通信接對接時，應確保兩者有效固定，防止松脫 。 |
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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現場監測主機接入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。
運行維護注意事項
運行維護人員注意事項
日常巡查
⑴ 、 相關人員應定期巡檢，根據采樣方式與時間定期查看數據是否正常；
⑵ 、 在進行電源切換時應及時檢查系統工作是否正常；
⑶ 、檢查氣路油路密封性；
⑷ 、檢查進出油口閥門處于常開狀態。
進出油口閥門的檢查
⑴ 、 在系統投運后， ZSTOM-800-O 系統在變壓器上的進出油口閥門必須是打開狀態，不能關閉.。
⑵ 、 運行人員在巡檢時如發現與 ZSTOM-800-O 系統的兩根油管嚴重漏油或油管等處破裂，請及時關閉在變壓器上兩個閥門并切斷數據采集裝置電源，通知相關負責人員。
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現場監測主機指示燈、儀表說明
綠色指示燈：現場監測主機面板上有一個綠色指示燈，綠色指示燈亮代表數據采集裝置處于運行狀態；
紅色指示燈：現場監測主機面板上一個紅色燈為設備電源指示燈，該燈亮時表示現場監測主機處于電源開啟狀態。
黃色指示燈：現場監測主機面板上一個黃色燈為設備報警指示燈，該燈亮時表示數據采集裝置處于告警狀態。具體的告警內容可以從數據處理服務器中得知，現場處理需將現場監測主機手動電源開關重啟，若不能解除報警狀態，屆時請通知相關負責人員或廠家技術人員作指導；