紫坪鋪力發(fā)電廠主變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測裝置技術(shù)改造介紹

張　纘

四川省紫坪鋪開發(fā)有限責(zé)任公司

紫坪鋪力發(fā)電廠主變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測裝置技術(shù)改造介紹

張纘

四川省紫坪鋪開發(fā)有限責(zé)任公司

簡要介紹了紫坪鋪水力發(fā)電廠新型主變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測裝置改造方案，分析了技改后優(yōu)點(diǎn)，研究了改造后可能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和實(shí)現(xiàn)功能。

紫坪鋪水力發(fā)電廠；變壓器；在線監(jiān)測；技術(shù)改造

主變壓器是水力發(fā)電廠的重要設(shè)備，其工況好壞直接影響電廠的安全運(yùn)行。因此，有必要對電廠主變壓器進(jìn)行在線監(jiān)測，通過對設(shè)備運(yùn)行工況的實(shí)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(shí)時檢測故障氣體，生產(chǎn)管理部門可以立即組織運(yùn)行、檢修人員對變壓器內(nèi)部故障以及發(fā)展趨勢進(jìn)行綜合研判，及時分析變壓器狀態(tài)，減少經(jīng)濟(jì)損失，避免惡性事故的發(fā)生，同時將傳統(tǒng)的定期維護(hù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)維護(hù)，優(yōu)化運(yùn)行管理方式，進(jìn)而提高水力發(fā)電廠的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。

1　技改必要性

電廠主變壓器現(xiàn)采用離線監(jiān)測方式對油中溶解氣體及微水進(jìn)行監(jiān)控，通過定期人工取樣并送至調(diào)試所試驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)，大修前、后油樣由檢修單位負(fù)責(zé)檢驗(yàn)，存在化驗(yàn)時間長，化驗(yàn)結(jié)果反饋不及時和化驗(yàn)單位不一致容易導(dǎo)致誤差大等缺點(diǎn)，特別是大修前后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，由于化驗(yàn)單位不同，化驗(yàn)設(shè)備不同，化驗(yàn)條件不同，導(dǎo)致檢修人員對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時產(chǎn)生困擾。近年來，國內(nèi)外油中溶解氣體chromatogram實(shí)時監(jiān)測技術(shù)取得長足進(jìn)步，其檢測指標(biāo)已向試驗(yàn)室氣相色譜靠近，采用氣體在線監(jiān)測裝置后，將起到非常有效的輔助監(jiān)測作用：一是數(shù)據(jù)的采樣性比較好、采樣周期短；二是數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，采樣基本不受干擾；三是數(shù)據(jù)及時性好，能夠?qū)崟r跟蹤數(shù)據(jù)。

2　技術(shù)改造方案

2.1設(shè)備布置方式

設(shè)備安裝示意圖

以主變壓器右側(cè)中部取樣孔作為在線監(jiān)測裝置的進(jìn)油孔，右側(cè)底部針閥作為在線監(jiān)測裝置的回油孔，取樣方式采用循環(huán)取油方式，以此減少變壓器油的采樣損耗，在線監(jiān)測裝置及支架的安裝位置根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定，電源取自主變溫控箱內(nèi)，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(zhì)。

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(jī)即可完成對設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的提取，并經(jīng)過監(jiān)測軟件內(nèi)置的各種專家診斷模型即可完成數(shù)據(jù)分析。本地通訊連接可以采用RS485總線、以太網(wǎng)、GPRS（可配置）等方式，通訊協(xié)議采用Modbus，連接示意圖如上圖，并且可以通過局域網(wǎng)絡(luò)使用其他計算機(jī)登陸并快速傳輸數(shù)據(jù)。

3　技改后技術(shù)指標(biāo)和實(shí)現(xiàn)功能

3.1技術(shù)指標(biāo)

參數(shù)溫度范圍油溫范圍電源需求外殼防護(hù)等級單相報警繼電器測量周期精度氮?dú)猓∟2）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(shù)據(jù)通訊技術(shù)指標(biāo)-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(tǒng)為遠(yuǎn)程通訊提供兩個獨(dú)立通道，配有多種通訊方式已實(shí)現(xiàn)本地、遠(yuǎn)程通訊并可方便地組建本地局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)；通信協(xié)議支持MODBUS，MODBUS/TCP，DNP3.0及IEC61850；本地通訊方式：USB；遠(yuǎn)程通訊方式：RS232、RS485、以太網(wǎng)、固定電話調(diào)制解調(diào)器及GSM/CDMA無線調(diào)制解調(diào)器通訊等等。

3.2實(shí)現(xiàn)功能

能夠在線實(shí)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?dú)獾葰怏w，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(tǒng)診斷結(jié)果，查明氣體產(chǎn)生原因，快速分析和判斷運(yùn)行中的變壓器內(nèi)部工況是否正常，及時發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的潛在性故障。

4結(jié)語

目前絕緣油中氣體監(jiān)測是發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)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(jiān)測裝置既是電力行業(yè)發(fā)展的趨勢，也是一種非常有效的輔助監(jiān)測手段，現(xiàn)在國家電網(wǎng)公司500kV及以上等級變壓器已必須安裝在線監(jiān)測裝置，通過在線監(jiān)測裝置的不斷普及，必將延長變壓器使用壽命以及降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，在提升電廠安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行方面不斷發(fā)揮積極作用。

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