紫坪鋪力發電廠主變壓器油中溶解氣體及微水在線監測裝置技術改造介紹

張　纘

四川省紫坪鋪開發有限責任公司

紫坪鋪力發電廠主變壓器油中溶解氣體及微水在線監測裝置技術改造介紹

張纘

四川省紫坪鋪開發有限責任公司

簡要介紹了紫坪鋪水力發電廠新型主變壓器油中溶解氣體及微水在線監測裝置改造方案，分析了技改后優點，研究了改造后可能達到的技術指標和實現功能。

紫坪鋪水力發電廠；變壓器；在線監測；技術改造

主變壓器是水力發電廠的重要設備，其工況好壞直接影響電廠的安全運行。因此，有必要對電廠主變壓器進行在線監測，通過對設備運行工況的實時查看，及時了解掌握變壓器油中氣體的種類和含量。通過實時檢測故障氣體，生產管理部門可以立即組織運行、檢修人員對變壓器內部故障以及發展趨勢進行綜合研判，及時分析變壓器狀態，減少經濟損失，避免惡性事故的發生，同時將傳統的定期維護轉換為狀態維護，優化運行管理方式，進而提高水力發電廠的安全經濟穩定運行。

1　技改必要性

電廠主變壓器現采用離線監測方式對油中溶解氣體及微水進行監控，通過定期人工取樣并送至調試所試驗室進行化驗，大修前、后油樣由檢修單位負責檢驗，存在化驗時間長，化驗結果反饋不及時和化驗單位不一致容易導致誤差大等缺點，特別是大修前后的試驗數據對比，由于化驗單位不同，化驗設備不同，化驗條件不同，導致檢修人員對試驗數據進行分析時產生困擾。近年來，國內外油中溶解氣體chromatogram實時監測技術取得長足進步，其檢測指標已向試驗室氣相色譜靠近，采用氣體在線監測裝置后，將起到非常有效的輔助監測作用：一是數據的采樣性比較好、采樣周期短；二是數據穩定性好，采樣基本不受干擾；三是數據及時性好，能夠實時跟蹤數據。

2　技術改造方案

2.1設備布置方式

設備安裝示意圖

以主變壓器右側中部取樣孔作為在線監測裝置的進油孔，右側底部針閥作為在線監測裝置的回油孔，取樣方式采用循環取油方式，以此減少變壓器油的采樣損耗，在線監測裝置及支架的安裝位置根據現場實際情況確定，電源取自主變溫控箱內，確保單相油管路長度不超過10米，且油管路必須采用不銹鋼材質。

2.2通訊連接方式

通訊連接示意圖

建立本地通訊連接，通過計算機即可完成對設備監測數據的提取，并經過監測軟件內置的各種專家診斷模型即可完成數據分析。本地通訊連接可以采用RS485總線、以太網、GPRS（可配置）等方式，通訊協議采用Modbus，連接示意圖如上圖，并且可以通過局域網絡使用其他計算機登陸并快速傳輸數據。

3　技改后技術指標和實現功能

3.1技術指標

參數溫度范圍油溫范圍電源需求外殼防護等級單相報警繼電器測量周期精度氮氣（N2）氧氣（O2）微水乙烯（C2H4）乙烷（C2H6）乙炔（C2H2）甲烷（CH4）一氧化碳（CO）二氧化碳（CO2）氫氣（H2）數據通訊技術指標-40～55°C -40～120°C 90～250VAC；47～63Hz；不大于200W IP55提供常開和常閉，5A 250VAC，5A 30 VDC可變測量周期每小時至每天一次±5%或±最小檢測值（取其大者）10～150000ppm，精度±15% 100～50000ppm 0～100%飽和度（以ppm形式顯示）2～50000ppm 2～50000ppm 0.5～50000ppm 2～50000ppm 2～50000ppm 20～50000ppm 5～5000 ppm系統為遠程通訊提供兩個獨立通道，配有多種通訊方式已實現本地、遠程通訊并可方便地組建本地局域網或廣域網；通信協議支持MODBUS，MODBUS/TCP，DNP3.0及IEC61850；本地通訊方式：USB；遠程通訊方式：RS232、RS485、以太網、固定電話調制解調器及GSM/CDMA無線調制解調器通訊等等。

3.2實現功能

能夠在線實時檢測氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、微水、氧氣、氮氣等氣體，可定量、定性分析變壓器油中各類溶解氣體組分和含量，通過軟件圖形化趨勢及系統診斷結果，查明氣體產生原因，快速分析和判斷運行中的變壓器內部工況是否正常，及時發現變壓器內部存在的潛在性故障。

4結語

目前絕緣油中氣體監測是發現變壓器內部隱患最有效、最成熟的方式，在重要變壓器中加裝油中溶解氣體及微水在線監測裝置既是電力行業發展的趨勢，也是一種非常有效的輔助監測手段，現在國家電網公司500kV及以上等級變壓器已必須安裝在線監測裝置，通過在線監測裝置的不斷普及，必將延長變壓器使用壽命以及降低運行維護費用，在提升電廠安全經濟穩定運行方面不斷發揮積極作用。

張纘（1982-），四川南充人，工程師，碩士，從事電力系統技術和管理工作多年。