Kelman DGA 900在線變壓器油中溶解氣體監測裝置產品規格
| 項目 | 詳情 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 測量技術與頻率 | 自動頂空氣體提取,頻率可在每小時一次至每四周一次之間配置;光聲光譜(PAS)氣體測量,達到警報水平時自動觸發更快采樣;薄膜電容式水分傳感器;浸入式光纖氧氣傳感器;“快速模式” 約 30 分鐘內提供關鍵氣體變化指示 | ||||
| 測量范圍與精度 | |||||
| 氣體 | 下限檢測限(LDL) | 上限檢測限(UDL) | 準確度 * | 重復性 | 快速模式可用性 |
| 氫氣(H?) | 5 ppm | 5,000 ppm | ±LDL 或 ±5 %(取較大值) | < 3 % | 有 |
| 一氧化碳(CO) | 1 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | 有 |
| 甲烷(CH?) | 2 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | 無 |
| 乙炔(C?H?) | 0.5 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | 有 |
| 乙烯(C?H?) | 1 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | 無 |
| 二氧化碳(CO?) | 20 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 3 % | 有 |
| 乙烷(C?H?) | 1 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | 無 |
| 氧氣(O?) | 100 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±5 %(取較大值) | < 3 % | 無 |
| 氮氣(N?)** | 10,000 ppm | 100,000 ppm | ±LDL 或 ±15 %(取較大值) | - | 無 |
| 水分(H?O) | 0 | 100% RS(以 ppm 為單位) | ± 3.5% RH(RS)或 ± 3ppm(取較大值) | < 3 % | 有 |
| 顯示 | 4 組陽光下可見的 LED 陣列;集成 7 英寸彩色電阻式觸摸屏(800 x 480),帶背光;嵌入式安全網絡服務器(https) | ||||
| 模擬輸入 | 1 個標準 CT 輸入接口;5 個可選模擬輸入插槽(可添加最多 5 個額外的負載 CT、PT100 輸入或 4 - 20mA 傳感器卡) | ||||
| 數字輸出 | 6 個標準客戶可編程干觸點繼電器(C 型,SPDT),常開 / 常閉,10A @250Vac 阻性負載,8A @30Vdc 阻性負載;1 個標準服務報警繼電器;1 個標準看門狗繼電器 | ||||
| 數字通信 / 協議 | 1 個標準 Modbus® over RS485 / TCP/IP 接口;1 個標準 DNP3 over TCP/IP 接口;1 個標準 1Gb 以太網(RJ45)接口;可選:DNP3.0 over RS485 或 TCP/IP;可選:IEC 61850 Edition 2;可選:ST/SC 多模光纖轉換器;可選:GPRS/UMTS/HSPA + 調制解調器;可選:Wi-Fi(802.11b/g/n) | ||||
| 警報 | 多種警報設置和場景,均可分配給繼電器或用于發送短信;氣體警報:絕對氣體水平、變化率(ROC)、水分水平、總溶解可燃氣體(TDCG)和 7 種用戶定義的氣體比率警報;模擬輸入警報:絕對水平和變化率(ROC);數字輸入警報:狀態轉換 | ||||
| 環境條件 | 工作環境溫度:-40 °C 至 +55 °C(-40 °F 至 +131 °F);工作環境濕度:0 - 95 % RH,無冷凝;閥門處油溫 ***:-20 °C 至 +120 °C(-4 °F 至 +248 °F);*** 基于使用 VOLTESSO? 35 礦物油進行的測試,從供油或回油閥到監測連接點的 ?” 管道長度為 10 米或更短,且變壓器供油閥體積為 200ml 或更少。對于低于 -20 oC 的油溫,GE Vernova 建議在管道上使用伴熱帶 | ||||
| 外殼 | IP56 認證;標準材質為粉末涂層船用級鋁(RAL9002);可選材質為未噴漆的 316 不銹鋼 | ||||
| 快速訪問 | 本地 LCD 屏幕可顯示 DGA 900 氣體水平 | ||||
| 電源要求 | 交流:標稱 100 - 240 Vac,范圍 85 - 264 Vac,4A;直流:標稱 100 - 250 Vdc,范圍 90 - 300 Vdc | ||||
| 機械規格 | |||||
| 部件 | 尺寸(毫米) | 尺寸(英寸) | 重量(kg /lb) | ||
| 分析單元 | 600 x 484 x 330 | 23.6 x 19.1 x 13.0 | 33.4 / 73.6 | ||
| 集線器單元 | 600 x 380 x 330 | 23.6 x 15.0 x 13.0 | 18.5 / 40.8 | ||
| 可選配件 | 安裝支架;遮陽罩;更長的單元間臍帶電纜;氣體值模擬輸出 |
GE Kelman DGA 900從硬件設計、算法校準、運行校驗三個維度構建了完整的精度和可靠性保障體系,確保檢測數據的可信度。硬件設計層面,采用進口高靈敏度聲學傳感器、高精度激光光源,核心元器件的使用壽命超過10年,光源長期功率漂移低于1%/年,從硬件層面保障檢測精度的長期穩定性;油氣分離模塊采用高分子膜分離技術,氣體分離效率超過98%,不會出現交叉污染問題,采樣單元內置精密過濾結構,可過濾油中的雜質、顆粒,避免油路堵塞、雜質影響檢測結果。算法校準層面,每臺設備出廠前均采用標準氣體進行多點校準,校準曲線覆蓋全量程范圍,可有效規避低濃度段檢測誤差,同時內置溫度、壓力補償算法,可自動修正環境溫度、氣壓變化對檢測結果的影響,確保不同環境下的檢測精度一致。運行校驗層面,設備內置定期自校準功能,可自動調用內置參考氣進行精度校驗,若出現精度漂移自動進行補償修正,無需人工現場校準;同時內置多重數據校驗邏輯,單次檢測會進行多次采樣取平均值,若數據出現異常波動會自動觸發復測,排除偶然因素導致的誤報,數據可信度超過99%,可直接作為設備狀態評估、檢修決策的可靠依據。
GE Kelman DGA 900具備極強的系統兼容性,可直接對接各類主流工業監控平臺、電力運維系統,無需額外開發適配。通信協議層面,設備原生支持Modbus-RTU、Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、MQTT等主流工業通信協議,可直接接入變電站SCADA系統、智慧變電站運維平臺、電力物聯網平臺,也可對接企業自建的能源管理系統、設備資產管理系統。針對電網用戶,設備完全符合國家電網、南方電網的電力物聯網接入規范,支持數據加密傳輸,滿足電力系統網絡安全防護要求;針對核電、軌道交通等專用系統用戶,設備支持協議自定義開發,可適配各類專有監控平臺的接入要求。數據輸出層面,設備可同時輸出實時氣體濃度數據、歷史趨勢數據、故障診斷結果、設備運行狀態數據四類信息,平臺側可直接調取各類數據用于狀態分析、故障預警、檢修計劃制定,無需額外進行數據解析。設備同時支持本地數據存儲,內置存儲單元可保存至少10年的檢測數據,可隨時調取歷史數據進行回溯分析,完全滿足各類監控系統的數據對接需求。
美國GE Kelman DGA 900采用的是GE專利的頂空動態脫氣技術+氣相色譜分離檢測技術,是目前油中溶解氣體監測領域準確度最高、穩定性最強的技術路線。技術原理方面,首先通過脫氣模塊將油中溶解的特征氣體完全分離出來,整個脫氣過程不需要添加載氣,也不需要定期更換耗材;之后分離出的混合氣體通過專用色譜柱進行組分分離,不同種類的氣體會按照固定順序先后進入檢測器,檢測器根據氣體濃度生成對應信號,經過算法處理后得到各組分的精確濃度值;最后內置的故障診斷模型會根據不同氣體的濃度、增長率、比值等參數,識別出變壓器存在的局部過熱、低能放電、高能放電、絕緣受潮等多種潛伏性故障類型,并給出故障嚴重程度評估。相比半導體傳感、光聲光譜等同類技術路線,該技術的優勢非常明顯:一是測量精度更高,尤其是針對乙炔等微量特征氣體的檢測下限更低,可更早發現故障隱患;二是數據穩定性更強,不存在傳感器漂移問題,長期運行的測量誤差不會明顯上升,不需要頻繁校準;三是抗干擾能力更強,不會受到油中其他雜質組分的影響,誤告警概率遠低于其他技術路線;四是組分覆蓋更全面,可同時檢測9種核心組分,故障診斷的準確性更高。
美國GE Kelman DGA 900的應用場景覆蓋電力、核工業、軌道交通、水務、環保、高耗能工業等多個領域,可適配所有油浸式充油電力設備的在線監測需求。電力行業是該裝置的核心應用領域,可用于110kV及以上電壓等級的常規變電站主變壓器、特高壓換流站換流變壓器、串聯電抗器、消弧線圈等設備的狀態監測,涵蓋電網公司輸變電資產運維、發電企業并網升壓站設備監測兩大場景;核工業領域可用于核電廠常規島、BOP系統的油浸式變壓器、電抗器監測,滿足核電場景高可靠性要求;軌道交通領域可用于高鐵、地鐵牽引變電所的主變壓器監測,適配牽引供電系統沖擊性負荷、強振動的工況特點;水務行業可用于大型跨區域輸水工程、污水處理廠的泵站主變壓器監測,適配長期戶外潮濕、高鹽霧的部署環境;環保領域可用于垃圾焚燒發電、生物質發電、危廢處理項目的配套變壓器監測;高耗能工業領域可用于化工、冶金、有色、建材行業的自備電站主變壓器、大型生產設備配套變壓器監測,適配工業場景負荷波動大、運行工況復雜的特點。
GE Kelman DGA 900的應用場景覆蓋電力、核工業、軌道交通、水務、環保、大型工礦等多個行業的油浸式電力設備監測場景。電力行業中,可應用于國家電網、南方電網各級變電站110kV~1000kV主變壓器、換流變壓器、并聯電抗器的在線監測,也可適配火力發電廠、水力發電廠、新能源發電廠的升壓站主變、廠用變壓器的監測需求;核工業場景中,可用于核電廠常規島、核島外圍的各類油浸式變壓器、互感器的絕緣狀態監測,滿足核工業場景高可靠性運行要求;軌道交通行業中,適配城市軌道交通牽引變電站、高速鐵路牽引變電所的牽引變壓器、動力變壓器監測,也可滿足地鐵車輛段、停車場供電變壓器的監測需求;水務、環保行業中,可應用于大型輸水工程泵站、污水處理廠、垃圾焚燒發電廠的主供電變壓器監測,避免供電故障導致的生產中斷;大型工礦場景中,適配鋼鐵廠、化工廠、礦山的自備電廠變壓器、高壓供電變壓器監測,滿足高負荷、強電磁干擾環境下的運行要求。
GE Kelman DGA 900的測量精度完全符合甚至優于國內外行業標準要求,可適配多種復雜極端工況的使用需求。精度表現方面,針對變壓器故障核心特征氣體乙炔的檢測下限低至0.1μL/L,可在故障萌芽階段就捕捉到氣體濃度異常,微量氣體測量誤差控制在±10%以內,常量氣體測量誤差控制在±2%以內,微水測量誤差控制在±5%以內,數據一致性和重復性均達到行業第一梯隊水平。復雜工況適配性方面,首先可適配高海拔地區場景,在海拔5000米以內的區域無需降額使用,測量精度不受低氣壓環境影響;其次可適配強電磁干擾場景,在換流站、直流輸電換流閥廳周邊等強電磁輻射環境中,可穩定運行無數據跳變,電磁兼容性能符合GB/T 17626系列標準最高等級要求;第三可適配寬溫域場景,在-40℃的極寒地區和+60℃的高溫地區均可正常運行,無需額外加裝溫控防護裝置;第四可適配高濕度、高鹽霧的沿海地區場景,設備外殼采用防腐蝕材質,防護等級達到IP65,可長期在戶外潮濕、鹽霧環境中穩定運行,測量精度不受環境因素干擾。
美國GE Kelman DGA 900是一款專用于油浸式充油電力設備的在線狀態監測裝置,核心功能包括油中溶解特征氣體實時監測、設備潛伏性故障自動診斷、監測數據長期存儲三大類,可覆蓋變壓器全生命周期的狀態感知需求。技術參數方面,該裝置可同步監測9種核心組分:氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、總烴以及絕緣油微水(H2O),檢測精度達到行業領先水平,其中乙炔(C2H2)檢測下限可達0.1μL/L,測量誤差≤±10%,其他烴類氣體檢測下限均可達0.1μL/L,常量氣體測量誤差≤±2%,微水檢測范圍為0~1000μL/L,測量誤差≤±5%。裝置采樣周期可根據用戶需求在10分鐘~24小時之間自定義調整,內置存儲模塊可保存不少于10年的原始監測數據,滿足設備全生命周期的數據追溯要求,工作環境溫度范圍為-40℃~+60℃,濕度適應范圍為5%~95%無凝露,可適配國內絕大多數地區的戶外部署需求。
GE Kelman DGA 900的適配范圍非常廣泛,可覆蓋絕大多數主流充油電力設備的使用需求。電壓等級適配方面,該裝置可適配110kV及以上所有電壓等級的油浸式電力變壓器、換流變壓器、電抗器、消弧線圈等充油設備,包括220kV、500kV、750kV、1000kV常規交流變電站主變壓器,±800kV、±1100kV特高壓換流站換流變壓器,工業企業110kV、220kV自備電站主變壓器,軌道交通110kV、220kV牽引變壓器,核電廠10kV~500kV全系列油浸式變壓器等,不需要根據電壓等級調整裝置參數,同一型號裝置可通配所有符合電壓要求的充油設備。絕緣油種類適配方面,該裝置可適配目前市場上所有主流的絕緣油類型,包括礦物絕緣油、天然酯絕緣油、合成酯絕緣油、硅油等,內置算法針對不同油種的氣體溶解度特性做了專項優化,不需要根據油種調整校準參數,測量精度不會受到油種變化的影響。針對存量改造場景,該裝置不需要對變壓器本體進行大規模改造,只需要在現有油管路預留的采樣口處安裝即可,安裝過程不會影響變壓器的正常運行,安裝周期通常不超過8小時,適配存量變電站、存量工業設備的改造需求。
GE Kelman DGA 900具備極強的系統兼容性,支持多種通用工業通信協議,可適配不同場景下的各類運維系統對接需求。通信協議方面,該裝置原生支持Modbus-RTU、Modbus-TCP、IEC 60870-5-104、IEC 61850 MMS等電力行業通用通信協議,不需要額外加裝協議轉換模塊即可實現數據對接。對接系統覆蓋三大類:第一類是變電站本地運維系統,可直接接入變電站SCADA系統、變電站輔助監控系統、智能變電站一體化監控平臺,實現監測數據與其他變電設備數據的統一展示、統一告警;第二類是企業級運維管理系統,可接入發電企業的設備管理系統(EAM)、電網公司的輸變電設備狀態監測系統(CBM)、工業企業的能源管理系統(EMS),為企業級設備狀態評估、運維計劃制定提供數據支撐;第三類是政府及公共服務類監控平臺,可接入電網省級/區域級電力物聯網平臺、軌道交通線網級監控平臺、核電廠全廠設備監控平臺、水務工程統一調度平臺等G端統一管理平臺,滿足國有單位的集中監管、統一調度需求。裝置支持自定義上傳數據點表,可根據對接系統的要求靈活調整上傳數據的類型、頻率、格式,對接過程不會影響現有系統的
GE Kelman DGA 900針對軌道交通牽引變壓器的運行特點做了針對性優化,相比常規DGA監測設備更適配軌道交通場景的需求。首先設備具備優異的抗振動性能,核心部件均做了加固處理,整機通過GB/T 2423.10振動試驗驗證,可承受牽引變壓器運行過程中的持續振動以及列車經過時的沖擊振動,不會出現部件松動、檢測數據漂移的問題;其次設備的檢測響應速度更快,最短采樣周期可設置為1小時,可適配牽引變壓器負荷波動大、運行狀態多變的特點,及時捕捉負荷沖擊導致的絕緣劣化信號;第三設備符合軌道交通行業的通信標準,原生支持IEC 61850通信協議,可直接接入城市軌道交通的電力監控系統、智慧運維平臺,也可適配高速鐵路牽引供電遠動系統的接入要求;第四設備可適應軌道交通變電站的復雜環境,工作溫度范圍覆蓋-40℃~+70℃,可適配北方高寒地區、南方高溫高濕地區的地鐵、高鐵變電站安裝需求,防護等級IP65可抵御地下變電站的潮濕、粉塵影響。同時設備內置的故障診斷模型可針對牽引變壓器的運行特性做調整,故障預警準確率更高,可有效保障軌道交通供電系統的可靠運行。
GE Kelman DGA 900采用先進的光聲光譜檢測技術,無需載氣、無需色譜柱分離,即可實現多組分氣體的精準檢測,設備運行過程中無耗材消耗。其技術原理為:首先通過無動力采樣單元從變壓器油路中采集微量油樣,經過油氣分離模塊將油中溶解的特征氣體完全分離出來,分離后的氣體進入光聲檢測池,不同種類的氣體分子會吸收特定波長的紅外光能量,氣體吸收能量后溫度升高產生壓力波動,通過高靈敏度聲學傳感器將壓力波動轉換為電信號,不同氣體對應的特征波長光吸收強度與氣體濃度成正比,通過算法校準后即可精準計算出各組分氣體的濃度值。油中微水檢測采用可調諧二極管激光吸收光譜技術,通過水分子對特定波長激光的吸收度計算微水含量。該技術相比傳統氣相色譜技術,無需定期更換載氣、色譜柱等耗材,不存在載氣泄露、色譜柱老化導致的檢測精度下降問題,檢測周期更短、長期穩定性更強,適合戶外無值守場景的長期連續運行。
GE Kelman DGA 900針對核工業、軌道交通等特殊行業的工況特點做了專項優化,完全可以滿足這類行業的使用要求。核工業領域,該裝置針對核電場景的高可靠性要求,優化了硬件選型和結構設計,抗震性能達到核電設備抗震標準要求,可承受核電站運行期間的正常振動和事故工況下的沖擊;耐輻射性能滿足核電場景的輻射劑量要求,在規定輻射劑量環境中長期運行不會出現性能下降;測量精度、數據穩定性均符合核工業設備的高可靠性要求,可用于核電廠常規島、BOP系統的所有油浸式變壓器、電抗器監測場景。軌道交通領域,針對牽引變電所的沖擊性負荷、強振動、寬溫度波動的工況特點,該裝置優化了內部結構的抗振動設計,可承受軌道交通場景的長期振動沖擊不會出現部件松動;測量算法針對牽引變壓器的氣體波動特點做了專項優化,可區分負荷波動導致的正常氣體變化和故障導致的異常氣體變化,誤告警概率更低;通信協議原生支持軌道交通行業的專用通信標準,可直接接入軌道交通線網級監控平臺,完全符合TB/T 3547等軌道交通行業標準要求。除此之外,該裝置也可適配水務行業大型泵站潮濕、高鹽霧的環境要求,以及環保行業生物質發電、垃圾焚燒發電的復雜油氣組分