Kelman DGA 900 PLUS 9 氣體在線 DGA 可擴展至變壓器監控系統產品規格
| 項目 | 詳情 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 測量技術與頻率 | 自動頂空氣體提取,配置頻率可從每小時一次到每四周一次;光聲光譜(PAS)氣體測量,達到警報水平時自動觸發更快采樣,“快速模式” 約 30 分鐘內提供關鍵氣體變化指示;薄膜電容式水分傳感器;浸入式光纖氧氣傳感器 | |||||
| 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 | 響應時間 *** | 快速模式 |
| 氫氣(H?) | 5 ppm | 5,000 ppm | ±LDL 或 ±5 %(取較大值) | < 3 % | > 90 % | 有 |
| 一氧化碳(CO) | 1 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | > 95 % | 有 |
| 甲烷(CH?) | 2 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | > 95 % | 無 |
| 乙炔(C?H?) | 0.5 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | > 95 % | 有 |
| 乙烯(C?H?) | 1 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | > 95 % | 無 |
| 二氧化碳(CO?) | 20 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 3 % | > 95 % | 有 |
| 乙烷(C?H?) | 1 ppm | 50,000 ppm | ±LDL 或 ±3 %(取較大值) | < 2 % | > 95 % | 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;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 個標準接口,用于分體式鐵芯負載 CT 傳感器 | |||||
| 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 DNP3.0 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 | |||||
| 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 | |||
| 電源要求 | 交流:標稱 100 - 240 Vac(范圍 85 - 264),4A;直流:標稱 100 - 250 Vdc(范圍 90 - 300) | |||||
| 可選配件 | 安裝支架和遮陽罩;更長的單元間臍帶電纜 | |||||
| 附加組件? | ||||||
| 組件 1 - 熱模型 | 標準配置:3 個 5A 分體式鐵芯負載 CT 傳感器;2 個磁吸式溫度傳感器;可選:1A 或 2A 分體式鐵芯負載 CT 傳感器 | |||||
| 組件 2 - 冷卻監測 | 標準配置:4 個 30A 分體式鐵芯 CT 傳感器;可選:10A、20A 或 50A 分體式鐵芯 CT 傳感器;注:組件 2 依賴組件 1 | |||||
| 組件 3 - OLTC 監測 | 標準配置:有功功率消耗傳感器;2 個磁吸式溫度傳感器;4 - 20mA 或電阻式 OLTC 位置輸入(傳感器不提供) | |||||
| 組件 4 - 套管和 PD 監測(三相變壓器) | 標準配置:高壓套管(3 個套管);可選:高壓和低壓套管(6 個套管);可選:高壓、中壓 / 低壓和低壓套管(9 個套管);可選監測單相變壓器組;除非另有說明,所有傳感器均包含在內 | |||||
| 環境條件 | 工作溫度:-40 °C 至 +55 °C(-40 °F 至 +131 °F);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);防護等級:IP56 認證;外殼材質:標準為 2mm 粉末涂層船用級鋁(RAL9002),可選未噴漆的 316 不銹鋼;最多可安裝 3 個附加卡 | |||||
| 可能的配置 | 設備有 3 個插槽,可選擇不同的功能模塊進行配置,如熱模型、冷卻狀態監測、OLTC 監測、套管監測、套管和 PD 監測等,最多選擇 4 個附加組件中的 3 個 |
GE Kelman DGA 900 PLUS完全可以應用在核工業領域的變壓器監測場景,滿足核工業的高可靠性運行要求。首先,該設備的檢測精度滿足核工業變壓器的監測需求,對乙炔等表征局部放電故障的特征氣體最低檢測限可達0.1μL/L,可在故障發生的最早期識別隱患,避免故障擴大影響核設施的安全運行;其次,設備的環境適應性符合核工業電氣設備的要求,抗震、抗輻射性能滿足核級電氣設備的鑒定標準,可在核電廠常規島等特殊環境下長期穩定運行;第三,設備的通信協議可適配核電廠的DCS安全監控系統,數據傳輸符合核工業的信息安全規范,不會產生數據泄露、網絡入侵等安全風險;第四,該設備可擴展為全參數變壓器監控系統,除了DGA監測之外,還可接入局部放電、鐵芯接地電流等其他監測模塊,實現核工業變壓器的全維度狀態監測,滿足核工業的全生命周期資產管理要求。目前該產品已經在多個國內核電項目中得到應用,適配核工業各類油浸式變壓器的監測需求。
GE Kelman DGA 900 PLUS是美國GE推出的高端油浸式變壓器溶解氣體在線分析(DGA)設備,屬于電力設備狀態監測領域的核心監測產品,核心功能覆蓋變壓器全生命周期的故障預警與狀態感知。首先該設備可實現對變壓器絕緣油中7種核心故障特征氣體的實時在線檢測,包括氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔,還可根據需求擴展水分、氧氣檢測能力,無需人工現場采樣即可完成全天候的氣體濃度數據采集。其次設備內置多套國際通用的故障診斷模型,可自動分析氣體濃度變化趨勢,識別變壓器潛伏性故障,為狀態檢修提供數據支撐。最重要的是該產品具備模塊化擴展能力,可直接接入變壓器監控系統,與局部放電監測、繞組溫度監測、鐵芯接地電流監測等模塊聯動,形成完整的變壓器狀態監控體系,適配110kV到1000kV全電壓等級油浸式變壓器的監測需求,既可以作為獨立DGA監測設備使用,也可以作為變壓器狀態感知網絡的核心節點部署。
GE Kelman DGA 900 PLUS是美國GE推出的高精度油浸式變壓器氣體在線DGA監測設備,核心功能為實時檢測變壓器絕緣油中溶解的故障特征氣體,可擴展為全參數變壓器監控系統。該設備可精準識別氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、苯等8種以上絕緣油溶解特征氣體,能夠通過氣體組分和含量變化,提前識別變壓器內部絕緣劣化、局部放電、過熱等潛伏性故障,為變壓器狀態運維提供數據支撐。產品廣泛適配110kV及以上電壓等級的主變壓器、換流變壓器、牽引變壓器等各類油浸式電力設備的在線監測需求,可應用于電力輸配電網、火電/水電/新能源發電站、核工業常規島、軌道交通牽引變電站、水務高壓泵站、垃圾焚燒發電站等多個場景。設備本身采用模塊化設計,預留多類型監測接口,后續可根據用戶需求接入局部放電監測、鐵芯接地電流監測、油中微水監測、繞組溫度監測等多個功能模塊,最終搭建為覆蓋變壓器全運行參數的一體化變壓器監控系統,滿足不同規模用戶的狀態監測需求。
部署GE Kelman DGA 900 PLUS前需要確認四類現場適配條件,確保設備正常運行。首先是監測對象適配條件,該設備僅適配額定電壓35kV及以上的油浸式電力變壓器、換流變壓器、電抗器等油浸式電力設備,需要確認被監測設備的絕緣油型號、油溫范圍、取油閥接口規格,設備標配通用取油閥適配接頭,可適配主流變壓器廠商的取油口設計;其次是現場環境適配條件,設備安裝位置需要滿足尺寸要求,主機尺寸為450mm*350mm*200mm,運行環境溫度在-40℃到+70℃范圍內,防護等級IP65可滿足戶外露天安裝需求,無需額外搭建防護柜體,若部署于沿海高鹽霧、化工區高腐蝕場景,可選擇定制防腐涂層版本;第三是現場配套條件,設備供電支持AC220V、DC110V、DC220V多種供電模式,無需額外配置載氣,采用免載氣設計,僅需提供對應電源即可運行,通信層面需要至少一路RS485接口或者以太網接口用于數據上傳,可根據現場通信條件選擇有線傳輸或無線傳輸模式;第四是系統對接條件,需要確認上層監控系統的通信協議要求,設備原生支持Modbus、IEC 61850、DL/T 860等多種協議,無需額外開發即可完成對接
GE Kelman DGA 900 PLUS采用模塊化設計架構,本身具備多類型監測模塊接入能力,可根據用戶需求逐步擴展為全參數變壓器監控系統。擴展過程無需更換原有DGA監測主機,僅需通過預留的標準化接口接入對應功能模塊即可,目前支持接入的模塊包括油中微水監測模塊、局部放電特高頻/超高頻監測模塊、鐵芯接地電流監測模塊、頂層油溫/繞組溫度監測模塊、油位/油壓監測模塊、套管介損監測模塊等,可覆蓋變壓器所有核心運行參數的在線采集需求。擴展后的系統內置多維度故障診斷算法,支持三比值法、大衛三角形法、羅杰斯比值法等傳統診斷方法,同時搭載AI故障預警模型,可根據歷史運行數據預判故障發展趨勢,故障識別準確率可達90%以上。擴展后的變壓器監控系統支持統一數據輸出,可直接對接用戶現有運維平臺,實現變壓器狀態的一體化管理,適合用戶根據自身運維需求分階段投入,避免一次性投入冗余成本,提升資金使用效率。
使用GE Kelman DGA 900 PLUS開展變壓器氣體在線DGA監測,相比傳統的離線取油樣檢測方式有多維度優勢。首先是實時性優勢,傳統離線檢測的采樣周期通常為3個月到1年,無法捕捉突發性的變壓器內部故障,而該設備的最短采樣周期可達1小時,可實時監測特征氣體的變化趨勢,在故障發生的初期即可發出預警,避免故障擴大造成設備報廢甚至大面積停電事故,大幅降低設備運維的風險損失。其次是精度優勢,該設備采用先進的光聲光譜檢測技術,無需載氣,檢測結果與實驗室離線色譜法的一致性超過95%,可滿足各行業的檢測精度要求。第三是兼容性和可擴展性優勢,該設備支持主流的工業通信協議,可直接對接用戶現有SCADA系統、能源管理系統,同時可擴展為全參數變壓器監控系統,后續升級無需更換主機,降低全生命周期的投入成本。第四是環境適應性優勢,設備防護等級達到IP65,工作溫度覆蓋-40℃至+70℃,抗強電磁干擾,可在戶外、地下、高海拔等各類復雜環境下穩定運行,無需額外加裝防護設施,適配不同行業的場景需求。
GE Kelman DGA 900 PLUS采用模塊化、開放式架構設計,具備強大的系統對接與擴展能力,可無縫接入各類變壓器監控系統。首先在通信協議層面,設備原生支持Modbus RTU、IEC 61850 MMS、DL/T 860等多種工業通用通信協議,無需額外開發即可對接現有變電站綜自系統、SCADA系統、企業能源管理系統,兼容不同廠商的監控平臺;其次在擴展能力層面,設備可作為變壓器監控系統的核心DGA數據節點,與GE或第三方廠商的局部放電監測單元、繞組溫度監測單元、鐵芯接地電流監測單元、套管介損監測單元聯動,實現多維度數據融合分析,形成完整的變壓器狀態感知體系;同時設備支持接入GE專用的變壓器全生命周期監控平臺,可實現多站點、多臺變壓器的集中監測與統一分析,為區域級的設備狀態管控提供數據支撐。該設備的系統擴展能力既可以滿足B端工業企業對接現有內部監控系統的需求,也符合G端政府、國有單位對設備標準化對接、數據統一管控的要求,無需對現有監控體系進行大規模改造即可完成部署。
GE Kelman DGA 900 PLUS作為專業級氣體在線DGA監測設備,核心技術參數完全符合電力、核工業等關鍵行業的監測要求。檢測氣體覆蓋氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、苯(C6H6)共8種變壓器故障特征氣體,其中乙炔最低檢測限可達0.1μL/L,其余烴類氣體最低檢測限≤0.5μL/L,檢測結果重復性誤差≤2%,長期運行年漂移量≤1%,檢測精度與實驗室離線色譜法檢測結果一致性可達95%以上。設備采樣周期可根據用戶需求在1小時至24小時范圍內自由調整,支持本地存儲至少3年以上的原始監測數據,工作溫度范圍覆蓋-40℃至+70℃,防護等級達到IP65,可直接安裝于戶外變電站、地下配電室等復雜環境中,無需額外加裝防護設施。產品電磁兼容性能符合GB/T 17626系列標準要求,可在110kV及以上電壓等級的強電磁干擾環境下穩定運行,數據采集和傳輸準確率可達99.99%。
GE Kelman DGA 900 PLUS的故障診斷基于絕緣油溶解氣體分析技術原理,結合多維度算法實現故障的精準識別。技術原理層面,油浸式變壓器的絕緣系統由絕緣油和絕緣紙構成,當變壓器內部出現放電、過熱等故障時,絕緣材料會分解產生氫氣、烴類氣體、碳氧化物等特征氣體,溶解在絕緣油中,該設備采用氣相色譜分離技術結合高靈敏度半導體傳感器,對抽取的絕緣油樣品進行脫氣、分離、檢測,實現對各特征氣體的定性定量分析;故障診斷算法層面,設備內置多套國際國內通用的診斷模型,包括IEC三比值法、大衛三角形法、羅杰斯法、趨勢分析法等,可結合氣體濃度、氣體占比、變化速率等多維度數據進行綜合分析。該設備可識別的變壓器故障類型包括:低能放電類故障,涵蓋局部放電、火花放電等早期故障;高能放電類故障,涵蓋電弧放電、匝間短路等嚴重故障;過熱類故障,涵蓋低于300℃的低溫過熱、300℃-700℃的中溫過熱、高于700℃的高溫過熱;絕緣受潮類故障,結合可選的水分檢測模塊,可識別絕緣系統受潮老化的狀態。同時設備可基于歷史數據生成故障發展趨勢預測,為運維人員制定檢修方案提供精準的數據支撐。
GE Kelman DGA 900 PLUS的應用場景覆蓋電力、核工業、軌道交通、水務、環保、大型工業制造等多個行業,適配不同場景的特殊監測需求。在電力行業,主要應用于各級變電站、換流站、并網新能源場站的主變壓器監測,是電網狀態檢修體系的核心感知設備,可適配特高壓交直流變電站、分布式新能源并網電站等不同電力場景;在核工業領域,可部署于核電常規島主變壓器、核電配套變電站變壓器的監測場景,滿足核工業場景對設備高可靠性、低故障率的要求;在軌道交通行業,可用于高鐵、地鐵線路的牽引變電所牽引變壓器監測,適配牽引供電場景的高電磁干擾、持續振動的特殊環境;在水務、環保行業,可用于大型供水泵站、危廢處理園區、垃圾焚燒發電廠的主變壓器監測,適配高濕、高腐蝕的戶外作業環境;在大型工業制造領域,可用于鋼鐵、化工、有色行業的自備電廠、廠區主變監測,幫助企業減少計劃外停電損失,提升生產連續性。
GE Kelman DGA 900 PLUS是適配多行業的通用型氣體在線DGA監測設備,可擴展為全功能變壓器監控系統,覆蓋電力、核工業、水務、環保、軌道交通等多個重點行業。在電力行業,可應用于國家主干網變電站的主變壓器監測、火電/水電/風光新能源發電站的升壓變壓器監測、換流站的換流變壓器監測,為電網穩定運行提供故障預警支撐;在核工業領域,可適配核電常規島主變壓器、廠用高壓變壓器的在線監測需求,滿足核工業高可靠性運行要求;在水務行業,可應用于大型給排水泵站、跨區域調水工程的高壓供電變壓器監測,保障供水系統連續運行;在環保行業,可用于垃圾焚燒發電站、危廢處理站的升壓變壓器監測,適配高污染、高濕度的運行環境;在軌道交通領域,可安裝于高鐵、地鐵的牽引變電站,對牽引變壓器進行實時狀態監測,保障交通線路穩定供電。除此之外,該產品也可應用于大型化工、礦山企業的自備電廠變壓器監測場景,為企業連續生產提供電力設備安全保障。
GE Kelman DGA 900 PLUS采用目前國際先進的光聲光譜檢測技術實現氣體在線DGA監測,檢測過程不需要載氣,不需要更換耗材,也不需要對絕緣油進行取樣,完全實現非接觸式檢測。其技術原理為:利用不同氣體分子對特定波長紅外光的吸收特性,通過調制特定波長的紅外光照射絕緣油上方的頂空氣體,氣體分子吸收光能后產生溫度變化,進而引發壓力波動形成光聲信號,通過檢測光聲信號的強度即可計算出對應氣體的濃度。為保障數據可靠性,設備內置多重校驗機制:首先是內置標準氣校準模塊,可定期自動完成檢測通路的校準,避免長期運行產生的精度漂移;其次是內置自檢功能,可實時監測設備自身的運行狀態,出現異常時自動標記異常數據,避免錯誤數據干擾運維決策;第三是設備的電磁兼容性能符合GB/T 17626系列標準的最高等級要求,可在強電磁干擾環境下穩定運行,數據傳輸準確率可達99.99%;第四是設備采用冗余數據存儲設計,本地可存儲至少3年的原始數據,同時支持數據云端同步,避免數據丟失。多重保障機制下,該設備的檢測數據可靠性完全滿足各關鍵行業的監測要求。