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美國GE能源公司--HYDRAN® 201R Model i變壓器故障氣體的在線監(jiān)測

美國GE能源公司
HYDRAN® 201R Model i
變壓器故障氣體的在線監(jiān)測

電熱效應(yīng)迫使電介油析出各種氣體，這些氣體可預(yù)示電氣裝置中正在形成的故障。要防止價格昂貴的設(shè)備損壞，必須對這些氣體進行早期檢測。從上世紀(jì)七十年代中期起，世界各地的電力公司已將HYDRAN®儀器作為維護管理的基本設(shè)備來使用，并有效地防止了電力設(shè)備的嚴(yán)重故障。

下表給出了故障性質(zhì)定性分析方法:

故障性質(zhì)	主要成分	氣體特征描述	故障可能部位
局部放電	H2、CH4	總烴不高、H2＞100ppm、CH4占總烴中的主要成分	繞組局部放電、分接開關(guān)觸點間局部放電
火花放電	H2	總烴不高、C2H2＞10ppm、H2較高	分接開關(guān)接觸不佳、絕緣不佳
電弧放電	H2、C2H2	總烴高、C2H2高并構(gòu)成總烴的主要成分、H2含量高	繞組短路、分接開關(guān)閃絡(luò)、弧光短路

HYDRAN®儀器是對變壓器的演變狀況作早期報警的裝置，提示何時需要進行診斷或維護，以防止出現(xiàn)設(shè)備損壞及不定期停機。HYDRAN®儀器可以連續(xù)監(jiān)測變壓器油中氣體的動態(tài)變化過程，能及時反映運行設(shè)備的工作狀況。當(dāng)變壓器油中氣體的含量達到監(jiān)測設(shè)備預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值時，監(jiān)測設(shè)備會及時發(fā)出報警信號，從而使運行、檢修人員及時采取有效措施，避免重大事故的發(fā)生，提高了設(shè)備的使用壽命和利用率，降低了維護成本，為電力系統(tǒng)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

HYDRAN® 201R i型是智能型監(jiān)測器，能讀出由故障產(chǎn)生的綜合氣體讀數(shù)，以PPM為單位，還具有傳遞這些信息的能力。
HYDRAN® 201R i型由一個HYDRAN® 201T i型智能傳輸器，一個HYDRAN® 201C i一通道控制器和HYDRAN®HOST軟件組成。

H201T i是安裝在變壓器閥上監(jiān)測的儀器。采用磚利的溫差對流取樣，不帶任何移動組件，使儀器的可靠性和壽命得以增強。

應(yīng)用
HYDRAN® 201R i型便于安裝在填油的電力設(shè)備上，
對以下全新的，投入使用不久的和已長期超負荷使用
的設(shè)備進行在線連續(xù)監(jiān)測：

電力變壓器
反應(yīng)堆
自動變壓器
設(shè)備變壓器
電弧爐變壓器
整流變壓器
配電變壓器
分接開關(guān)
填油電力電纜

優(yōu)點

適時現(xiàn)場測量
決策主動及時
減少非計劃停機
增強維護保養(yǎng)的預(yù)見性和可靠性
改善了氣體處理設(shè)備的控制
工作環(huán)境安全
有助于確定設(shè)備可否繼續(xù)運行

主要特征

帶警報特征的每小時，每日趨勢（目標(biāo)周期內(nèi)的PPM變化）
帶日期，時間取樣的歷史數(shù)據(jù)和事件記錄可達一年，500次事件
氣體強度和趨勢的警報可調(diào)節(jié)
網(wǎng)絡(luò)性能
傳感器與系統(tǒng)有自測診斷功能
全軟件校正
遙控或本機配置，傳感器校正和程序升級
無主電腦時有全單機工作能力
與SCADA系統(tǒng)連接，可在變電站本機控制，也可經(jīng)過選購件 modem遙控

信息與網(wǎng)絡(luò)
HYDRAN®的HOST軟件可使一個或多個HYDRAN® 201R i型設(shè)備經(jīng)過RS-232實行信息聯(lián)接。
使用HYDRAN® 201C i中的選購件 modem，可經(jīng)過電話線遙控訪問通過單個RS-232電腦端口，可對多達32個HYDRAN®控制器進行聯(lián)網(wǎng)控制。

規(guī)格
一般規(guī)格

儀器說明	連續(xù)，在線，智能式油中氣體監(jiān)測器
儀器組成	標(biāo)準(zhǔn)H201傳感器和圓柱型外殼的HYDRAN® 201T i型智能傳輸器，加上一個HYDRAN® 201C i-1一通道控制器
感應(yīng)的氣體	綜合氣體，氣體測試結(jié)果(ppm)反映氫氣（H2），一氧化碳（CO），乙炔（C2H2），乙烯（C2H4）的百分比總和
介質(zhì)	變壓器的礦物油，絕緣油
應(yīng)用	變壓器監(jiān)測；填油電氣設(shè)備早期故障的專門檢測

傳感器的解析性能

傳感器原理	利用氣體滲透性薄膜與可燃氣體檢測器
取樣方法	帶1英寸凸型螺紋的淹沒端口上取樣
測量范圍	0-2000ppm（等量的氫氣（H2）體積/體積）注：也可用其他范圍
精度	0-2000ppm范圍：讀數(shù)±10%，±25%ppm（等量的氫氣）
相對靈敏度	氫氣（H2）：含量的99% 一氧化碳（CO）：含量的18±3% 乙炔（C2H2）：含量的8±2% 乙烯（C2H4）：含量的 1.5±0.5%
響應(yīng)時間	10分鐘（階躍變化的90%）
外部取樣端口	設(shè)計便于帶Luer塞頭的玻璃注射器使用；用5/32英寸的Allen螺絲封閉

H201T i型智能傳輸器

硬件	微處理器；監(jiān)視器；時鐘
軟件	實時操作系統(tǒng)；菜單驅(qū)動界面
功能	氣體級別，每小時趨勢和每日趨勢讀數(shù)；氣體級別，氣體趨勢和故障報警；歷史記錄；周期性傳感器測試；校正，配置和自測；網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)H 201C i控制器遙控；遙控使軟件升級
信息	通過RS-232（DB-9連接器）與主電腦聯(lián)接，用戶可一次選擇一個端口，或與H201C i控制器聯(lián)接來管理
顯示	液晶顯示（LCD），背面照明；2行×16字符
鍵盤	6鍵： Enter, Up, Down, Change, Esc和End鍵
報警觸點	氣體高，氣體高-高，和故障報警觸點；每個有一個常開觸點和一個常閉觸點（C型）；125VA/250V交流，60W/220V直流
標(biāo)準(zhǔn)模擬輸出	0-1 mA；無隔離；0-2000ppm范圍；*大2V
任選模擬輸出	4-20 mA；隔離；0-2000ppm范圍；*大10V；1500V RMS隔離電平
外殼	NEMA 4X（IP 66）；白色圓柱體鋁外殼；178 mm 直徑X180mm
電氣模塊	全封閉的CPU和出入口模塊；可交換并防水
外殼加熱	325W加熱板
黃銅適配器	帶1.5 英寸凸型NPT螺紋（標(biāo)準(zhǔn)）；在變壓器閥門上安裝；也可用其他口徑
溫度	閥門處的油：-50至+90℃有散熱片，高溫適配器（只有1.5 英寸凸型螺紋一種）油溫達105℃
周圍環(huán)境	-50至+55℃
油壓	0-700 kPa(0-100psi)；不允許真空（kPa：千帕，psi：磅/平方英寸）
電源	100/115/200/230V交流±10%，50-60Hz，*大350VA
EMI/RFI/ESD	符合IEEE C37.90和IEC255-4，801-2，801-4標(biāo)準(zhǔn)
兼容性
重量	凈重6公斤，毛重 7.3公斤

HYDRAN® 201C i-1一通道控制器

顯示	數(shù)字，發(fā)光二極管（LED）；0-1999ppm數(shù)值范圍
標(biāo)準(zhǔn)模擬輸出（無隔離	可跳躍配置：0-1 mA，4-20 mA，0-1V或0-10V；0-2000ppm范圍
**模擬輸出（隔離，任選）	可跳躍配置：0-1 mA，4-20 mA，0-1V或0-10V；1500V RMS隔離電平；0-2000ppm 范圍
氣體高和	在H201Ti內(nèi)是相同：氣體級別，每小時趨勢和每日趨勢
氣體高-高報警
故障報警	在H201T i內(nèi)是相同：電源故障，信息丟失，傳感器和其他系統(tǒng)故障
報警觸點	氣體高，氣體高-高，和故障報警觸點；每個有一個常開觸點和一個常閉觸點（C型）；125VA/250V交流，60W/220V直流
照明按鈕（報警指示）	安裝在門上的兩個照明按鈕（氣體高和氣體高-高），檢測到所對應(yīng)的報警情況時閉鎖接通，報警情況**后，按按鈕解除

外殼	NEMA 4X（IP 66）；鋼外殼；烤琺瑯，白斑紋漆	尺寸	約250X350X200mm
工作溫度	-50至+55℃帶標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部加熱器	電源	100/115/200/230V交流±10%，50-60Hz，*大120VA
EMI/RFI/ESD	符合IEEE C37.90和IEC255-4，801-2，801-4標(biāo)準(zhǔn)	重量	凈重10公斤，毛重 11公斤

HYDRAN 201i 系統(tǒng) 通訊控制器

HYDRAN 201 Ci-1	HYDRAN 201 Ci-C	HYDRAN 201 Ci-4

三者主要功能差異

功能	Ci-1	Ci-C	Ci-4
數(shù)字顯示	有	沒有	有
4-20mA輸出	有	沒有	有
氣體高/高報警燈	有	沒有	有

信息/網(wǎng)絡(luò)

管理的聯(lián)接	用一個H201T i連接；3000V光-隔離；配備帶屏蔽層的三重雙絞線電纜（16或18AWG）；*大長度：1300米；電源：單獨，隔離，阻抗保護，+15V直流。
RS-485本機網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接（不隔離）	標(biāo)準(zhǔn)RS-485信息端口，允許多達32個H 201C i-1控制器（H 201C i-C 和/或H 201C i-1和/或H 201C i-4）經(jīng)一個簡單的插入連接器串行連接；配備一條帶屏蔽層的雙絞線電纜（16或18AWG）；*大長度：1300米
RS-232聯(lián)接	標(biāo)準(zhǔn)RS-232信息端口（DB-9連接器），允許與本機主電腦（或遙控與modem）連續(xù)傳輸信息；在本機網(wǎng)絡(luò)中，通過任一H 201C i控制器可訪問任一H201T i
建議	信息電纜用金屬套管進行保護

選購件和附件

黃銅適配器	帶1.5 英寸凸型NPT螺紋（標(biāo)準(zhǔn)）；在變壓器閥門上安裝；也可用其他口徑散熱片
高溫適配器	帶1.5 英寸凸型NPT螺紋油溫達105℃
HYDRAN® 200 i	手握式，電氣校正，電池操作
HYDRAN®103B	變壓器早期故障檢測器
HYDRAN®201TW	專用管鉗，安裝及拆卸傳感器用
HYDRAN®200DR	圖表記錄器
HYDRAN®HOST 軟件	支持所有H201T I功能，網(wǎng)絡(luò)，軟件升級；可用Windows®版本
Modem	高速Modem，可經(jīng)電話線進行電腦訪問