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【图】防城港变压器油气相色谱分析仪
防城港变压器油色谱在线监测系统 仪器可进行恒温和程序升温操作。柱室配有柔性后开门自动控温系统，柱箱性能优良。温度控制精度高，升、降温速度快。能实现近室温操作。气路流程灵活、可靠，易于扩展，适于多种检测和进样组合。检测器采用单元化组合设计，安装维护方便，本仪器可配置多种检测器（TCD、FID、ECD、FPD和NPD），根据用户分析需要进行配置，本仪器多可同时安装四种检测器。仪器的进样系统可选配填充柱柱头进样、玻璃内衬快速进样、带有隔膜清洗功能的毛细管柱分流/不分流进样等多种进样装置。仪器的信号输出可与各种色谱数据处理机和色谱工作站等外围数据处理设备或绘图设备方便连接。仪器具有载气气路断气保护功能。可有效保护色谱柱及TCD操作时的热敏元件不受损坏。预置备用温控端口，易于扩展使用。仪器具有超温保护功能，任何一路温控超过保护温度，仪器将断电保护并报警。图一 仪器外型结构三、安装前的准备工作1、安装前准备（1）工作室与工作台：工作室周围不应受易燃、易爆的气体以及强大的电磁场和电火花干扰，室内要求通风良好；工作台应能承受整套仪器的重量、工作台后面应留有适当间隙（约50cm）以便工作和检修）。
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防城港变压器油色谱在线监测系统 开箱检查按装箱单清点仪器和附件。第二章 仪器工作原理、结构及安装一、仪器工作原理绝缘油色谱分析仪是一种多组份混合物的分离与检测的分析工具。它是以气体为流动相，采用冲洗法的柱色谱技术。从结构上看，又是一个载气连续运行的自动记录仪器。其工作流程见图二。气相色谱分离是利用试样中各组份在色谱柱中的气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次的分配（吸附-脱附或溶解-释放），由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同（即保留作用不同），因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，经检测器后转换为电信号送至色谱数据处理装置处理。图二 绝缘油色谱分析仪工作流程示意图二、仪器整机结构变压器油色谱仪由主机(包括进样、色谱分离、检测及电气、气路控制系统)、色谱数据处理机或工作站组成。主机分为：色谱柱室（包括进样和检测器）和气路、电气控制部分。1、气路变压器油色谱仪采用先进的气路结构，三柱三气路操作。气路流程可靠、灵活、易于扩展，基线稳定性好。基本气路为9路（其气路流程见图三），可扩展到21路。气路控制面板位于仪器整机右下侧（见图一仪器外型结构），图三 变压器油色谱仪气路流程图使用填充柱操作时：载气分为载气1和载气2，经稳压阀与稳流阀调节后分别与汽化室1和汽化室2连接，并有压力表指示。
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防城港变压器油色谱在线监测系统 由流量曲线图对应相应的流量（仅做参考）。辅助气有尾吹1、尾吹2。通常用于双FID的尾吹气。用于调节毛细柱FID操作尾吹气、ECD尾吹气，也可用于填充柱的尾吹气等操作。由流量曲线图对应相应的流量。氢气分为氢气1和氢气2， 经稳压、稳流阀调节流量，压力表指示，由流量曲线图对应相应的流量，并与检测器1和检测器2分别连接。空气分为空气1和空气2，经稳压、稳流阀调节流量，压力表指示，由流量曲线图对应相应的流量，并与检测器1和检测器2分别连接。2、色谱柱室变压器油色谱仪柱室内风扇、加热丝、感温元件位置图变压器油色谱仪采用大柱室结构，多可同时安装三根色谱柱，并可同时使用。柱室炉门为悬挂式结构。由机械结构控制锁定开关，炉门右下角向上按开门按钮，既可打开柱室门。柱室内有风扇、加热丝、感温元件和不锈钢室体等组成。柱室后安装有微机控制的柔性后开门装置，当柱室降温或近室温操作时，控制系统自动控制其开启角度，并相应的控制进、排风量，达到精确控温目的。该结构控制精度高，升、降温速度快，能实现真正意义上的近室温操作。3、汽化室变压器油色谱仪共有3个进样口：１、在同一个加热模块上配有两个填充柱进样口（填充柱进样口1与填充柱进样口2）；可实现柱头进样、玻璃内衬进样。２、在另一个加热模块上配有带隔膜清扫功能的分流/不分流毛细管专用进样口。可实现分流/不分流进样操作。汽化室位于主机炉体上方左侧。见图四图四 变压器油色谱仪上部府视图 进样器、检测器布置图变压器油色谱仪填充柱汽化室结构示意图如下：
防城港变压器油色谱在线监测系统系统运行安全可靠采用了基于权限的用户管理，使系统具有很强的鲁棒性，同时使系统用户管理更富有人性化。7、强大的平台支撑软件运行于目前流行的微软NET 平台，安全、稳定，具有较强的可扩展性。8、数据显示生动形象，报表实用、美观用户界面友好，操作方便。配置要求硬件运行环境?CPU：奔腾1000MHz以上?内存：512M以上（推荐1G以上）?显示卡：标准VGA 256色显示模式以上（推荐SVGA 16位色以上显示模式）?显示器：支持分辨率1024 X 768及其以上?网卡：支持TCP/IP协议的网络接口卡（网卡）软件运行环境IE 浏览器5.0及以上服务器端配置?Windows 2000/ XP/2003等操作系统平台?Microsoft SQL Server2000（SP4）企业版数据库?Internet信息服务(IIS)，版本5.0及以上?Microsoft .Net Framework2.06.1启动软件与登陆软件采用了基于权限的用户管理机制，只有经过授权的用户才能使用本系统。普通用户只能查看系统的参数设置、浏览监测数据以及使用其他基本功能，只有高级用户才具有修改系统的有关参数配置、进行用户管理等权限，这样在很大程度上确保了系统长期稳定、可靠地运行。如图6.1为本软件的登录页面。图6.1 系统登录页面图6.2系统主运行页面6.2 检测组份选择本系统软件为满足不同用户对检测指标的不同要求，专门设计了组份选择功能。组份选择功能在主界面上点击F3功能键即弹出如图6.3所示对话框。本软件提供了七种气体、总烃、微水、氧气的选择。当组分选择栏内的组分处于选中状态时，则在数据显示与处理时区显示该组分的数据，默认情况下，组份选择栏内氢气、一氧化碳、甲烷、乙炔均处于选中状态，其余处于未选中状态。图6.3组份选择功能页面
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防城港变压器油色谱在线监测系统空气不纯，可降低流量，是否好转，若有好转，说明空气不纯，应严格纯化空气。（ H2和N2不纯。 色谱柱没老化好，或色谱柱严重流失。（4）火焰烧到收集极，可降低载气流速。3、基线稳定：但进样不出峰，或灵敏度显著下降。可能原因是：（1）灵敏度选择太低。 汽化室进样器密封垫漏气。（3）汽化室与色谱柱或柱后至检测器之间接头漏气。（4）注射针使用过久本身漏气或汽化室温度太低。（5）输入电缆线断路或极化电压没加上。4、基线稳定性变坏。可能原因是：（1）空气不纯，夹杂某些有机物。（2）离子室严重沾污。（3）氢火焰太大。 离子室信号线接触不良或极化电压未加上。（5）放大器5、常见故障排除症状原因排除方法不规则地出现尖细毛刺检测器脏检测器火焰喷咀脏；高频信号线问题；柱与检测器衬管密封处漏气；柱插插入深度不合适；电源电压波动。 清洗检测器清洗检测器喷咀；处理高频信号线重装柱；重装柱；检查电源电压。程序升温时基线漂移柱活化不够；超过柱温极限；隔垫清洗气流量太小；系统漏气。 活化柱子；降低使用温度；增加隔垫清洗气流量；重新检漏。低沸点组分峰型展宽柱温太高；溶剂沸点低；柱子选型错误。降低柱子起始温度；改用高沸点溶剂；更换柱子。高沸点组分峰型变小等待时间短进样口温度低；载气流速低；柱子安装位置不合适。延长等待时间；提高进样口温度；提高载气流速；重新装柱。
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防城港变压器油色谱在线监测系统使用方法：1、仔细检查气路连接是否正确，使用FID时载气气路管连接到载气1和载气2，H2气路管连接到H21、H22，空气气路管连接到空气1、空气2。(仪器已连接好)2、通气，利用各自的调节阀，将N2、H2、空气调至适当的流速，氮气一般选用25-60ml/min，H2：25-60ml/min，空气：200-550ml/min。3、打开“电源”开关，选择合适的灵敏度档，使信号数显在5mv左右，等待基线的稳定。4、设置检测器、汽化室、柱室三个加热区温度（见第四章）。5、温度基本稳定后，点火—按点火按钮-听到一叭声后，空气自动降到0.5Mpa以下，约5秒钟恢复正常，火已经点着。基线偏离时，可用电器控制单元调零旋钮将基线调至数据处理设备适当位置处。6、当分析条件所需的气体流速、温度、放大器基线稳定后，方可进行分析。7、FID的敏感度及稳定性测试。例：分析样品50ng/u1(苯/CS2)。测试重要条件：汽化室温度120℃，检测温度130℃，柱温80℃。载气（N2）:30m1/min.H2:28m1/min。空气250m1/min。色谱柱同TCD，放大器灵敏度选0(104）档，进样量0.3u1。稳定性：在基线稳定后的情况下，一小时后的基线漂移≤150μv/h。敏感度Dt计算公式：Dt＝ 2N·W g/s1.065·h·W1/2 式中：N—实测噪音（mv）W—苯的进样量（g）h—峰高值（mv）W1/2—苯的半峰宽（S）如实测：峰面积1200mv.S噪音0.02mv。Dt＝ 2×2×10-2×50×10-9×0.3 ＝5×10-12g/s1.065×1200 则五、故障及维修1、未点火前，放大器无法调零。可能原因是：（1）放大器失调，应维修放大器，请生产厂维修。（2）放大器输入信号线绝缘不良或短路，可将FID检测器右边的高频插头卸下，测量绝缘应大于106MΩ。2、点火后，记录仪信号无法调零。
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防城港变压器油色谱在线监测系统否则可能危害本系统和变压器的安全运行。1.4产品特点1、 真空与电磁振荡脱气技术采用的真空与电磁振荡相结合的脱气技术可在低真空度条件下，利用电磁激振与溶质的真空挥发共同形成溶解气体的循环自激，在无任何介质介入的前提下，实现变压器油溶解气体的快速有效分离。脱气效率高、时间短、重复性好，避免对变压器绝缘油的污染。2、冷阱技术在油色谱检测中存在油气对色谱柱活性物质的污染，这将严重影响色谱柱的分离效果，降低色谱柱使用寿命。通常采用活性剂（如活性碳等）对分离出来的故障气体进行吸附过滤，可有效降低油气对色谱柱污染。但活性剂的活化再生特性无法满足在线监测系统长时期稳定运行要求。冷阱是在一定的低温环境下，将变压器油C3以上有机物挥发成份实现有效冷凝，彻底避免油气对色谱柱的污染，实现系统免维护要求。3、复合色谱柱用复合单柱取代双柱，简化系统结构。复合色谱柱在一定温度环境下，可有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体，且在不同恒温条件下，各气体出峰面积不变，不影响系统数据处理的捕峰条件，适用于现场安装的变压器油色谱在线监测装置。复合色谱柱具有柱效率高，抗污染性能好，使用寿命长等特点。4、气体检测器技术采用集成传感技术，敏感元件和控制电路集成在独特的陶瓷硅芯片上，对应设计的故障气体受检气室，具有小的死体积，可大大提高检测灵敏度。和FID、TCD传感器相比，不怕中毒，寿命长。和其他非色谱检测法对比，检测器构造简单，体积小巧，检测灵敏度高。5、支持TCP/IP、IEC61850通信协议气体组份浓度、载气压力状态、谱图等数据信息可采用SV/GOOSE形式传输至过程层网络，支持TCP/IP通讯协议并全面支持智能变电站基于IEC61850通信要求，可实现与其他厂商的变压器状态监测主IED的无缝接入
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防城港变压器油色谱在线监测系统光纤通讯采用光纤通讯，需配置交换机、光纤转化模块与单模光纤。光纤长度按现场实际测量配置。4控制屏宽800mm×深600mm×高2260mm，需在订购前指定颜色5控制后台工控机按项目配置台12、按独立项目配置N表示该项目安装现场数据采集器的台数。序号设备名称规格型号外形尺寸单位数量备注标准配置1现场数据采集器720×420×1400mm台N2循环油管紫铜管外径6mm米N＊303安装法兰由采购商或用户提供尺寸，生产商加工。生产商可提供标准法兰图。个N＊24球阀不锈钢外径6mm，通径4mm个N5不锈钢减压器15-2.5kg/cm2个N6载气管不锈钢管外径3mm，通径2mm米N＊0.57载气纯净空气15L/瓶瓶N＊28网线屏蔽线箱N9系统软件光盘套N10产品使用手册本N11检验报告单份N12保修凭证份N非标配置1微水检测芬兰维萨拉TMM162套N非标配置配项生产商按市场优惠价提供2动力电缆3×1.5mm，铠装屏蔽电缆。长度按现场实际测量配置。3光纤通讯采用光纤通讯，需配置交换机、光纤转化模块与单模光纤。光纤长度按现场实际测量配置。4控制屏宽800mm×深600mm×高2260mm，需在订购前指定颜色5控制后台工控机按项目配置台15.2安装要求1、基本安装要求 1）、通常情况下，采用异口方式实现变压器油从变压器本体至现场主机的闭路循环。
防城港变压器油色谱在线监测系统特殊情况下，如果变压器本体仅提供一个外接油口，只能采用同口方式实现油的闭路循环。2）、采用异口方式，需要在变压器本体开设取油/回油口。取油/回油口应开设在变压器事故排油阀同侧，取油/回油阀门可选用铜制球阀，规格DN25\40\50等均可，此要求需与变压器厂商协商确定。如用户不提供，供应商将按国标提供外径为110mm标准法兰连接件。3）、取油/回油口开设在变压器上本体油箱，取油油口应设置在上本体油箱的中部或偏上，回油口应设置在本体油箱沿上部约150mm处，取油/回油口之间的距离不得少于800mm。A、取油/回油管采用6mm铜管。B、由变压器厂商提供取油/回油阀的尺寸，供应商按照该尺寸定制接口法兰。2、变压器油循环进出口的确定与安装件制作由于不同厂家、不同型号、不同电压等级的变压器对油取样口的不同设计，用户在后，需向供应商提供以下信息：1）油循环模式：同口油循环或异口油循环；2）油循环口连接件尺寸图。未提供该图纸的用户，供应商将按外径110mm国标法兰制作连接件。3）油循环口离变压器油池卵石的垂直距离及油循环口与数据采集器的布管距离。以上内容也可在供应商技术人员现场实际考查后与用户协调确定。
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防城港变压器油色谱在线监测系统本仪器带有断流保护功能，在仪器的入气口压力低于0.1MPa时，仪器将自动降温，进入停机程序。5、待温度恒定（准备灯打对号）时，打开工作站或数据处理设备，用仪器面板上的调零旋钮将基线调至10mV（有数字时时显示）以内，待基线稳定后即可进行分析。6、灵敏度及稳定性测试测试条件：色谱柱：5％SE—30，chromosorbwAM，DMCS担体，60-80目，柱长2米，不锈钢柱；柱温80℃，汽化120℃，热导检测器120℃，桥流130-160mA，先选150 mA样品苯，进样量0.3μL。稳定性： 160mA桥流，基线漂移≤0.5mV/h。灵敏度：S＝ 1.065·h·W1/2·FC mv·ml/mgW h ·W1/2- 峰面积（mV·min）Fc-载气流速（ml/min）W-进样量（mg）例如：苯峰面积2700mV．S柱后流速50ml/min进样0.3ul，苯比重0.88S＝ 2700mV．S×50ml/min0.88mg/uL×0.3ul8522mv·ml/mg＝ 第六章氢焰检测器（FID）的安装和使用工作原理：在FID中分别由收集极与极化极组成一高压静电场，FID喷嘴喷出的H2与氧气被点燃后会产生一个高温火焰，在高温火焰的作用下，从柱后流出的有机物会被离子化，由于产生离子化的部位在高压静电场内，正离子移向收集极（负极），负离子和电子移向极化极（正极），从而就形成了微电流信号。当然H2、N2和AIR是无机气体不会被离子化，所以如果柱后无有机气体流出，FID就无微电流信号。其工作原理图如下：特点：灵敏度高，死体积小，应答时间快，除载气外还需引入空气和氢气，对性气体和水无信号。适用范围：1.FID是通用型检测器，应用面十分广泛。分析沸点在400℃的有机化合物。如烃类分析、农药分析、化工分析、食品和环境科学分析等。2.能直接用于各种口径的毛细管色谱柱分析。
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防城港变压器油色谱在线监测系统用一根尺寸合适的电线接到楼房的总管线上或接到总导管的入地处。2、把接地用的长钉子打进潮湿的土层里并接到入地处。3、也可以接到其它可靠的入地处。绝缘的地线必须牢固地接在装置上。不要用夹子把地线夹在管子或接地柱上。也不要使用其它会使接头松动的方法来连接。接头必须用铜焊或锡焊，尽可能减小接地接头处绝缘电阻的下降。如果按装得不合适，在接头处就可以量到电阻，再加上地线上的电阻就会使绝缘的接地装置上产生我们所不希望的电势。在安装地线的时侯要预防它偶然和其它地线接触这会给绝缘带来不良的影响。绝缘线必须接在配电盘的绝缘母线上，再从配电盘上通过接头和电源地线分别接到仪器系统的各个单元上。绝缘母线可由配电盘上的接地板构成。所用的电线尺寸应使远一点到主配电盘接地处的接地电阻。请与当地的电器检查部门商量所用的电线规格。当多层建筑物中安装了电网处理装置时，应把电网处理装置的外壳与建筑物结构中的钢筋接起来，这样才能减少接地噪声。地线的一端应接到线路处理装置的外壳上，另一端应焊接在近的楼房竖梁钢筋上。把地线接到建筑物的钢筋上比把地线接到地下室单独的接地柱上要好
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