بررسی فنی و عملیات میدانی واحد پایش آنلاین کروماتوگرافی روغن ترانسفورماتور
کروماتوگرافی گازی طیف گسترده * پایش آنلاین، دادن "چشم‌های اشعه ایکس" به ترانسفورماتورهای قدرت
ترانسفورماتورهای قدرت اغلب به عنوان "قلب" شبکه در نظر گرفته می‌شوند و روغن عایق "خون" آن است - گازهای مشخصه ردیابی شده در روغن، "سیگنال SOS" اولیه هستند که توسط نقص‌های پنهان مانند گرمای بیش از حد داخلی و تخلیه الکتریکی ارسال می‌شوند. واحد پایش آنلاین کروماتوگرافی روغن ترانسفورماتور که توسط شرکت فناوری صنعتی ووهان مینگ‌یانگ راه‌اندازی شده است، با محوریت کروماتوگرافی گازی طیف گسترده، هفت گاز عیب مشخصه را به صورت آنلاین در روغن پایش می‌کند و رویکرد سنتی "نمونه‌برداری دوره‌ای، آزمایش خارج از محل" را به درک بلادرنگ "آزمایش در صورت نیاز، هشدار روند" ارتقا می‌دهد و ابزار جدیدی برای نگهداری تجهیزات قدرت مبتنی بر وضعیت ارائه می‌دهد.
تصویر کلیدی
- اهداف تشخیص: H2، CO، O2، CH4، C2H2، C2H6، C2H4 و کل هیدروکربن‌ها (CO2 و رطوبت اختیاری)
- اصل تشخیص: کروماتوگرافی گازی طیف گسترده، کنترل ترموستاتیک، دقت کنترل دما ±0.2 درجه سانتی‌گراد
- چرخه تحلیل: به طور پیش‌فرض 24 ساعت در هر چرخه، قابل تنظیم از راه دور
- ارتباطات در محل: گذرگاه RS485، اترنت صنعتی و فیبر نوری، پشتیبانی از پایش از راه دور و نگهداری از راه دور TCP/IP
- ابعاد: 1200 (ارتفاع) * 600 (عرض) * 600 (عمق) میلی‌متر
اول. خواندن "SOS" ترانسفورماتور: چرا گازهای موجود در روغن بسیار حیاتی هستند
هنگامی که شرایط غیرعادی مانند گرمای بیش از حد، تخلیه الکتریکی یا نفوذ رطوبت در داخل ترانسفورماتور رخ می‌دهد، روغن عایق تحت دمای بالا شکسته شده و گازهای مشخصه از جمله هیدروژن (H2)، متان (CH4)، استیلن (C2H2)، اتیلن (C2H4) و مونوکسید کربن (CO) تولید می‌کند. انواع مختلف عیب با ترکیبات گازی و نسبت‌های غلظت متفاوت مطابقت دارند. پایش این گازها مانند شناسایی موج اولیه یک عیب پنهان در "الکتروکاردیوگرام" است.
در مقایسه با نمونه‌برداری آفلاین سنتی، پایش آنلاین "آزمایشگاه آزمایش" را درست در کنار تجهیزات قرار می‌دهد. با اتصال مستقیم به بدنه ترانسفورماتور یا خط بازگشت روغن از طریق یک حلقه گردش روغن، داده‌ها را در همان روز در دسترس قرار می‌دهد و روندها را قابل مشاهده می‌کند، نیاز به نمونه‌برداری دستی رفت و برگشت را از بین می‌برد و از آلودگی ثانویه و تاخیر داده در فرآیند نمونه‌برداری جلوگیری می‌کند.
واحد کامل از سه ماژول تشکیل شده است: ماژول قدرت، ماژول گاززدایی و ماژول تشخیص تحلیلی. ماژول گاززدایی روغن ترانسفورماتور را می‌کشد و گازهای جدا شده را به ستون کروماتوگرافی تحویل می‌دهد که گازهای مشخصه را یکی یکی قبل از تشخیص جدا می‌کند؛ ماژول قدرت برق را تامین می‌کند؛ و داده‌های جمع‌آوری شده از طریق گذرگاه 485 یا شبکه TCP/IP به نرم‌افزار تحلیل و مدیریت سیستم آپلود می‌شوند و به طور خودکار تحلیل روند و بهره را تکمیل می‌کنند.
دوم. "برگه معاینه فیزیکی" که قدرت واقعی را نشان می‌دهد
| مورد | مشخصات |
|---|---|
| قابلیت تشخیص | کروماتوگرافی گازی طیف گسترده، تشخیص همزمان H2، CO، O2، CH4، C2H2، C2H6، C2H4 و کل هیدروکربن‌ها؛ CO2 و رطوبت اختیاری |
| کنترل دما | کنترل ترموستاتیک، دقت کنترل دما ±0.2 درجه سانتی‌گراد |
| ارتباطات در محل | گذرگاه RS485، اترنت صنعتی و فیبر نوری |
| پروتکل شبکه | پشتیبانی از TCP/IP، با پایش از راه دور و نگهداری از راه دور |
| چرخه تحلیل | به طور پیش‌فرض 24 ساعت در هر چرخه، قابل تنظیم توسط کاربر |
| دمای محیط | -10 درجه سانتی‌گراد تا +60 درجه سانتی‌گراد (با نیاز به تهویه مطبوع برای -40 درجه سانتی‌گراد تا +80 درجه سانتی‌گراد) |
| رطوبت نسبی | 5%-95%، بدون میعان |
| ارتفاع | <3000 متر |
| مقاومت در برابر لرزش / ضربه | 5-17 هرتز، جابجایی دامنه دوگانه 0.1 اینچ؛ 17-640 هرتز، شتاب اوج 1.5G؛ مقاومت در برابر ضربه 10G |
| منبع تغذیه کاری | AC220V±10%، 50 هرتز، مصرف برق ≤900 وات |
| گاز حامل | هوای با خلوص بالا |
| ابعاد | 1200 (ارتفاع) * 600 (عرض) * 600 (عمق) میلی‌متر |
سوم. از باز کردن جعبه تا راه‌اندازی: گردش کار آزمایشی قابل تکرار
- آماده‌سازی پیش از نصب:شرایط محل را در محل بررسی کنید - ظرفیت بار فونداسیون بتنی باید ≥5.5 کیلو نیوتن بر متر مربع باشد، کابینت 1.5-2.0 متر از دیوار فاصله داشته باشد و واحد گاززدایی 5000-8000 میلی‌متر از خروجی روغن ترانسفورماتور فاصله داشته باشد؛ طرح نصب مهندسی را همراه با مشتری امضا کنید، جعبه را برای بازرسی باز کنید و لیست بسته‌بندی را مورد به مورد بررسی کنید.
- نصب کابینت و مدار روغن:کابینت را روی فونداسیون بلند کرده و تراز کنید (خطای تراز <3 میلی‌متر)؛ فلنج‌ها را وصل کنید؛ خطوط لوله انتقال روغن را با پیکربندی بازگشت روغن از بالا، ورودی روغن از پایین نصب کنید؛ و کابل برق، کابل ارتباطی و سیم زمین را اجرا کنید.بازرسی نصب:
- کابینت، کابل‌ها و سیم زمین برق، و مدار روغن را به نوبه خود بررسی کنید (برق‌رسانی و پمپاژ روغن برای مشاهده نشت اتصالات) و از مولتی‌متر برای بررسی اتصال کوتاه در پایانه‌های برق و زمین قبل از برق‌رسانی استفاده کنید.راه‌اندازی آنلاین:
- برق را وصل کرده و کامپیوتر راه‌اندازی را به پورت ارتباطی متصل کنید؛ از عامل تشخیص نشت برای بررسی هر نقطه اتصال گاز حامل استفاده کنید؛ و نرم‌افزار را پیکربندی کنید - فاصله زمانی جمع‌آوری (5 ثانیه)، IP دستگاه و پورت (7890) را در DMC Server تنظیم کنید و نمودارهای روند، طیف داده‌ها و داده‌های تاریخی را از طریق Oil Chromatogram DAQ مشاهده کنید.تخلیه هوا قبل از راه‌اندازی:
- ابتدا هوای موجود در حلقه گردش روغن را خارج کنید - به آرامی حدود 1500-2500 میلی‌لیتر روغن تخلیه کنید تا کف از بین برود، 5 دقیقه صبر کنید، سپس حدود 1000 میلی‌لیتر دیگر تخلیه کنید تا اطمینان حاصل شود که تمام هوای موجود در روغن خارج شده است؛ سپس "استخراج خلاء" را در نرم‌افزار اجرا کنید تا روغن ترانسفورماتور را به داخل واحد بکشید و پس از تأیید عدم نشت، می‌توان آن را در حالت عملیات مداوم قرار داد.چهارم. نگهبانی در محل: سناریوهای کاربردی معمول
پایش وضعیت ترانسفورماتور قدرت:
- برای تجهیزات قدرت غوطه‌ور در روغن مانند ترانسفورماتورهای اصلی در پست‌ها، پست‌های مرکزی و واحدهای افزایش دهنده ژنراتور در نیروگاه‌ها، گازهای مشخصه موجود در روغن به طور مداوم با فاصله زمانی پیش‌فرض یک بار در هر 24 ساعت ردیابی می‌شوند و پشتیبانی داده‌ای برای نگهداری مبتنی بر وضعیت و هشدار عیب ارائه می‌دهند.عملیات بدون سرنشین و نگهداری و بهره‌برداری از راه دور:
- با استفاده از شبکه‌های RS485، اترنت صنعتی و فیبر نوری، داده‌ها از طریق TCP/IP به سیستم کنترل اصلی جمع‌آوری می‌شوند، بنابراین مدیران می‌توانند روندها را از راه دور مشاهده کرده و گزارش‌های روزانه و تاریخی را بدون بازدیدهای مکرر از محل تولید کنند و پایش از راه دور و نگهداری از راه دور را امکان‌پذیر می‌سازند.سازگاری با شرایط کاری متنوع:
- واحد در دماهای محیطی -10 درجه سانتی‌گراد تا +60 درجه سانتی‌گراد (محدوده وسیع‌تر با تهویه مطبوع در دسترس است) و رطوبت بدون میعان 5%-95% کار می‌کند و قابلیت مقاومت در برابر لرزش و ضربه را ارائه می‌دهد و برای محیط‌های مختلف محل در پست‌های بیرونی مناسب است.پنجم. چهار "استخوان سخت برای جویدن" در محل و نحوه حل آنها
چالش معمول
| راه حل | ورود هوا و حباب‌های گیر کرده در خطوط انتقال روغن می‌تواند داده‌ها را تحریف کند |
|---|---|
| ساختار بازگشت روغن از بالا، ورودی روغن از پایین، ورود حباب را کاهش می‌دهد؛ قبل از راه‌اندازی، هوای موجود در روغن در دو مرحله خارج می‌شود و "استخراج خلاء" نرم‌افزاری انجام می‌شود و حباب‌ها را از منبع حذف می‌کند. | نشت مشترک روغن/گاز می‌تواند روغن ترانسفورماتور را آلوده کند یا بر اندازه‌گیری تأثیر بگذارد |
| از آب‌بندهای مکانیکی در خطوط لوله بیرونی و حلقه‌های اورینگ فلورو رابری مقاوم در برابر روغن و حرارت در داخل کابینت استفاده می‌شود؛ اتصالات قبل از اتصال تمیز نگه داشته می‌شوند و در حالت طبیعی و صاف سفت می‌شوند؛ مسیرهای گاز با عامل تشخیص نشت نقطه به نقطه بررسی می‌شوند. | تداخل الکترومغناطیسی و تداخل برق در محل بر جمع‌آوری و انتقال تأثیر می‌گذارد |
| از یک پریز برق اختصاصی و به طور قابل اعتماد زمین شده استفاده کنید؛ سیم‌های برق، زمین و سیگنال را جداگانه نصب و دسته‌بندی کنید؛ سیم‌های سیگنال را از خطوط پرقدرت دور نگه دارید و در صورت لزوم، از محافظ کابل فلزی با زمین قابل اعتماد استفاده کنید. | محیط‌های بیرونی خشن (دمای بالا/پایین، لرزش، ارتفاع بالا) بر عملکرد پایدار تأثیر می‌گذارند |
| طراحی دمای وسیع (در صورت نیاز با تهویه مطبوع) به علاوه قابلیت مقاومت در برابر لرزش و ضربه، شرایط ارتفاع بالا، یخ‌زدگی و سایر شرایط محل را برآورده می‌کند و از پایش پایدار طولانی مدت اطمینان حاصل می‌کند. |