变压器绝缘油中气体在线监测装置技术规范书.doc

变压器绝缘油中溶解气体在线监测装置

技术规范书

工程项目：

广西电网公司

2008年10月

目 次

1 总则
2 使用条件
3 技术参数和要求
4 试验
5 供货范围
6 供方在投标时应提供的资料
7 技术资料及图纸交付进度
8 包装、运输和保管要求
9 技术服务与设计联络
1 总则
1.1本规范书适用于变压器绝缘油中溶解气体在线监测装置，它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。
1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。本规范书的条款，除了用“宜”字表述的条款外，对低于本规范书技术要求的差异一律不接受。
1.4本设备技术规范书经需供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.5供方须执行现行国家标准和行业标准。应遵循的主要现行标准如下。下列标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。本技术规范出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。
DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程
DL/T 572-1995 电力变压器运行规程
DL/T722-2000 变压器油中溶解气体分析和判断导则
DL/573-1995 电力变压器检修导则
GB7957-1998 电力用油检验方法
GB/T17623-1998 绝缘油中溶解气体组份含量的气相色谱测定法
IEC60599-1999 运行中矿物油浸电气设备溶解气体和游离气体分析的解释导则
GB190－1990 危险货物包装标志
GB5099-1994 钢质无缝钢瓶
DL/T5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
GB/T17626.1 电磁兼容试验和测量技术 抗扰度试验总论
GB/T17626.2 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB /T17626.3 电磁兼容试验和测量技术 射频电磁场抗扰度试验
GB/T17626.4 电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T17626.5 电磁兼容试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验
GB/T17626.6 电磁兼容试验和测量技术 射频场感应的传导抗扰度
GB/T17626.7 电磁兼容试验和测量技术 供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则
GB/T17626.8 电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T17626.9 电磁兼容试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验
GB/T17626.10 电磁兼容试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验
GB/T17626.12 电磁兼容试验和测量技术 振荡波抗扰度试验
1.6本设备技术规范书未尽事宜，由需供双方协商确定。
1.7供方应获得ISO9000（GB/T 19000）资格认证书或具备等同质量认证证书，必须已经生产过三台以上满足或高于本招标书技术规范的设备，并在相同或更恶劣的运行条件下持续运行三年以上的成功经验。提供的产品应有两部鉴定文件或等同有效的证明文件。对于新产品，必须经过挂网试运行，并通过产品鉴定。

2 使用条件
2.1 海拔高度：不超过1000m。
2.2 最大风速： 35m/s（离地面高10m处持续10min的平均最大风速）。
2.3 月平均最高相对湿度（20℃）：≯90%。
2.4 日平均最高相对湿度（20℃）：≯95%。
2.5 最高气温：＋55℃。
2.6 最低气温：－10℃。
2.7 最大日平均温差：25K。
2.8 年平均气温：＋22℃。
2.9 日照强度：0.1W/cm2（风速0.5m/s）。
2.10 覆冰厚度：5mm。
2.11 地震烈度：8 度：
地面水平加速度 0.25g；
地面垂直加速度 0.125g。
按IEC61166进行试验，地震波为正弦波持续时间三个周波，安全系数1.67。
2.12 抗振动：5～17Hz，0.1〃双峰位移；17～640Hz，1.5G峰－峰加速度。
2.13 抗冲击：10G峰－峰加速度（11ms）。
2.14 大气条件：大气中无严重侵蚀性和爆炸性介质，可有沙、尘、雪、雾、水滴。

3 技术参数和要求
3.1 安装地点：户外
3.2安装方式:数据采集（监测）单元安装在户外变压器现场，数据处理器安装在变电站主控室户内。
3.3 对于整个电网或一个变电站，供方提供一台后台数据处理器对应一台监测装置、一台后台数据处理器对应多台监测装置两种方案供需方选择，并分别描述具体实施方案、元器件安装布置图和报价。在制订实施方案过程中，可以考虑利用在线监测中心与各变电站主控室之间已有的光纤通信网络。
3.4工作电源：交流220V±10%，50Hz
3.5 适应变压器油温：10～100℃
3.6环境适应能力：由于该产品应用在高压现场，仪器必须具有完善的电磁兼容性能和适应环境温度、湿度变化的能力，至少应保证在环境温度-10℃～+55℃范围内，仪器能够可靠稳定运行，且监测结果不受影响。
3.7通讯方式：在线监测系统同时支持有线和无线通讯方式，数据采用有线传输或GPRS数据传输，实现网络远程功能，借助远程功能，可以在远端显示监测界面、数据查询、参数设置等现场具备的全部功能。
3.8 技术指标
至少可同时监测变压器油中溶解的氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、乙烷（C2H6）等六种气体组分及总烃的含量、各组份的相对增长率以及绝对增长速度；在线监测装置的基本技术指标见表1。
表1 在线监测装置基本技术参数
序号
气体组份
最低检测限值
检测范围
精度
1
H2
1µl/l
1-2000µl/l
±（10%+1）
2
CO
5µl/l
5-5000µl/l
±（10%+5）
3
CH4
2µl/l
2-2000µl/l
±（10%+1）
4
C2H6
2µl/l
2-2000µl/l
±（10%+1）
5
C2H2
0.5µl/l
0.5-500µl/l
±（10%+0.1）
6
C2H4
2µl/l
2-2000µl/l
±（10%+1）
7
总烃
10µl/l
10-8000µl/l
±（10%+1）

3.9 监测装置的基本要求：
3.9.1检测原理：宜选气相色谱或技术指标优于气相色谱的检测原理；易耗品或辅助气源（载气或标准气等）的使用周期不小于1年。
3.9.2高精度定量分析，能长期连续监测；能分析长期积累的监测数据，判断所监测设备的状态，对设备初期故障进行预测；
3.9.3油气分离装置：油气分离装置应满足不消耗油、不污染油、循环取油以及免维护等前提条件，确保监测系统的取样方式不影响主设备的安全运行。取样方式须采用循环取油方式，取样后的变压器油必须回到变压器本体内，不能直接排放，不能造成变压器油损耗。取样油必须能代表变压器中油的真实情况。
对采用真空脱气原理的油气分离装置，如果采用波纹管、变径活塞等真空脱气原理，油样在脱气过程中存在补气环节，导致补入的气体改变了油中的总含气量时，则分析后的油样不能循环回变压器本体，除非说明有特殊的处理方法。
3.9.4至少能监测变压器油中溶解的氢气、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳六种气体组分；
3.9.5具有原始谱图、原始数据等技术数据的存储、查询、输出等功能，软件必须能够自动准确地进行定性、定量计算。
3.9.6整套系统不能使用可燃性气体，仪器在使用过程中不能有火焰；
3.9.7整套监测系统通过国家或省级权威机构的产品性能测试，并提供测试报告和测试方法；
3.9.8气密性：在线监测装置应具有良好的气密性，并采用足够的安全措施防止外部气体进入变压器油中。
3.9.9系统设备的安装、使用不影响主设备的正常、安全可靠运行，可以带电安装调试。
3.9.10绝缘性能
在正常大气条件下，各监测单元的电源、信号以及数据等接线端子对外壳的绝缘电阻值应大于100MΩ，1min交流耐压值不低于2000V。
3.9.11冲击电压
在标准大气条件下，在监测单元的电源及信号端口对外壳之间施加幅值为5kV的标准雷电冲击电压，应无击穿及元器件损坏现象。
3.9.12温度性能
监测单元应能够工作于–10~+65℃的环境温度下。在–10℃和+65℃时，各监测单元测量值的改变量应在一个等级指数范围内，其他性能应能满足技术要求的规定。
3.9.13耐湿热性能
监测单元应能承受GB 2423.3-93规定的交变湿热试验。期间各监测单元测量值的误差改变量应在一个等级指数范围内。绝缘性能不低于要求值的90%，其他性能应能满足技术要求的规定。
3.9.14抗干扰性能
（1）静电放电抗干扰试验
根据GB/T 17626.2-98，接触放电方式为8kV。
静电放电后，监测单元正常运行，测量值正常，无元器件损坏现象。
（2）辐射电磁场试验
根据GB/T 17626.3-98，辐射电磁场的试验等级选为3级，即10V/m。频率范围为80MHz~1GHz。在施加扫频干扰的情况下，监测单元能正常运行；在施加点频干扰的情况下，各监测单元测量值的误差改变量应在一个等级指数范围内，其他性能应能满足技术要求的规定。
（3）电快速瞬变脉冲群试验
根据GB/T 17626.4-98，相应的试验水平为：对电源端口进行共模和差模试验，共模开路输出试验电压为峰值4kV，脉冲重复频率是2.5kHz；差模开路输出试验电压为峰值2kV，脉冲重复频率是2.5kHz；对信号端口进行共模试验，开路输出电压峰值为2kV，脉冲重复频率为5kHz。对通讯端口，开路输出电压峰值为2kV，脉冲重复频率为5kHz。
对电源端口、信号端口施加干扰时，各监测单元测量值的误差改变量应在一个等级指数范围内，其他性能应能满足技术要求的规定；对通讯端口施加干扰时，允许通讯暂时中断，但应该能自行恢复。
（4）冲击（浪涌）试验
根据GB/T 17626.5-98，选择试验等级为4级（4kV峰值），包括电源端口和信号端口。
对电源端口、信号端口施加干扰时，监测单元在技术要求规定范围内能正常运行；对通讯端口施加干扰时，允许通讯暂时中断，但应该能自行恢复。无元器件损坏现象。
（5）工频磁场试验
根据GB/T 17626.8-98标准，选择4级，即100A/m（持续磁场）。
在施加干扰的情况下，各监测单元测量值的误差改变量应在一个等级指数范围内，其他性能应能满足技术要求的规定。
3.9.15振动试验
各监测单元应能承受频率f≤10Hz振幅为0.3mm及f>10~150Hz时，加速度为1m/s2 的振动。要求监测单元箱体侧盖不得打开，内部部件及接插件不得松动、脱落；监测单元能正常运行，且各监测单元测量值的误差改变量应在一个等级指数范围内。
3.9.16 72h连续通电试验
产品出厂前，连续通电不少于72h，期间监测数据丢失率不大于2%，所有监测结果符合各监测单元技术要求。
3.9.17 供方配套的控制电缆必须为阻燃型屏蔽控制电缆。
3.9.18供方需与需方密切配合，做好本装置与变压器的接口配套工作，以确保本装置的顺利可靠安装。
3.10 监测装置的功能要求：
3.10.1监测系统包括在线检测油中溶解气体含量和数据分析诊断两部分。能自动实现数据采集、定性定量计算、三比值分析、相对产气速率和绝对产气速率计算、趋势图分析、原始谱图或原始数据查询及故障诊断等功能；
3.10.2测量周期
（1）　监测装置的最小监测周期≤1小时。
（2）　监测周期可以通过现场和远程方式自行设定。
3.10.3数据分析：系统监测的气体浓度电信号经A/D转换后送入数据采集器，再将数据通过长距离通讯，传至安装在变电站主控室的数据处理器，并将分析检测及故障诊断结果等必要数据以一种用户指定的数据库方式（MySQL或SQL Server 2000）及时上传到安装在广西电网公司在线监测中心的服务器上；
3.10.4监测系统工程可由用户根据需要设置不同间隔的采样周期；
3.10.5支持TCP/IP网络协议；
3.10.6通讯接口：RS485或RS232；
3.10.7应用软件应具备同时控制多台在线监测装置功能，可以在服务器上自动收集多台在线监测装置监测数据，并可通过MIS网络实现远程监测、远程设置和远程维护；
3.10.8对各种异常状态进行记录，并发出报警信号；
3.10.9报警功能：二级报警，声/光报警。报警信号可及时自动远传至用户设定的手机或传真机等通信设备上；
3.10.10仪器定标周期
在线仪器应具备长时间准确稳定运行能力，如需人工标定其定标周期应不小于1年；对于标定周期小于1年的仪器应具有仪器自动标定功能。

3.11 监测装置后台处理器的技术要求：
3.11.1抗干扰性能符合对变电站综合自动化系统主控室计算机要求的相关标准；
3.11.2能准确建立可靠的数据通讯；
3.11.3能灵活对监测设备的监测数据进行处理，进行各种计算、分析、判断；
3.11.4需提供气体组份浓度、绝对产气速率、相对产气速率多种数据指标，并采用报表、趋势图、实时数据直方图、单一组份显示、多组份同时显示等多种显示方式；
3.11.5历史监测数据和原始谱图等技术资料能够保存5年以上，并可随时进行远程查询；
3.11.6可设定变压器油中溶解气体组份浓度值的越限报警值。一旦系统判断设备状态参数超标，系统能够自动报警。报警条件需具备：组份浓度超限报警；相对产气率超限报警；绝对产气率超限报警；组份浓度与相对产气率共同超限报警；组份浓度或相对产气率超限报警；组份浓度与绝对产气率共同超限报警；组份浓度或绝对产气率共同超限报警七种组合。绝对产气速率和相对产气速率的计算基准可自行选择。报警值与报警条件可由用户远程自行设定；
3.11.7对于色谱检测原理的系统应具备强大丰富的谱图控制处理功能，用户能够根据自己的需要对数据的图形显示结果进行平移、局部放大、缩小以及定制显示效果等多种控制；
3.11.8系统具有完善的安全防护措施，采用基于权限的用户管理；
3.11.9可与其他自动化系统接口连接；
3.11.10能自动将所有监测数据传输给远方的其它计算机及服务器，能适应局域网的网络形式；
3.11.11系统软件，可采用Windows NT/2000/XP下的服务器端软件和Windows 98/NT/2000/XP下的客户端程序；
3.11.12提供系统在线使用帮助。
3.12 装置的金属外壳应能防腐蚀，户外的外护罩应采用铝合金或不锈钢材料制成。其他暴露在大气中的金属部件应有可靠的防锈层（热镀锌、喷锌）或采用不锈钢材料制成，直径12mm以下的螺栓、螺钉等应采用不锈钢材料制成，直径12mm及以上的螺栓宜采用不锈钢材料制成或应采用热镀锌。
装置的结构设计应使其便于检修，并根据需要设有供起吊用的吊钩或吊环。
3.13 装置的保质期为3年（从设备竣工交接验收之日算起），使用寿命不少于10年。
3.14铭牌的要求
装置的铭牌至少应标出下列内容：
3.14.1国名；
3.14.2制造厂名（不以工厂所在地地名为厂名者，应同时标出地名）；
3.14.3装置名称；
3.14.4装置型号；
3.14.5标准代号；
3.14.6设备种类：户内或户外
3.14.7额定功率；
3.14.8出厂序号；
3.14.9制造年月。
所有数据应牢固地标志在装置本体上或铭牌上。铭牌标志清晰耐久耐腐蚀，明显可见。
3.15 厂家在投标时必须提供主要元器件（包括计算机等）的生产厂家及其主要参数。

4 试验
为了确保在线监测装置的品质，应实行全面严格的质量检验程序，其主要检验项目如下：
1）外观质量检验；
2）功能级质量检验；
3）外机箱防撞击测试；
4）密封性防水试验；
5）管路打压试验；
6）振动试验；
7）交变高低温试验；
8）老化试验；
9）电气性能测试；
10）安全性能测试；
11）成品72小时不间断运行试验；
12）色谱分析对比试验。
5 供货范围
5.1供货范围见附件。
5.2合同设备（包括备品备件和专用工具）的交货时间指合同设备到达需方指定交货地点的日期。

6 供方在投标时应提供的资料
6.1提供与投标产品一致而且有效的产品型式报告（检测报告）、鉴定证书、型号使用证书等。
6.2 供方需提供投标产品的下列数据：

序号
项目
需方要求
供方提供
1
C2H2最小监测量
0.5μl/l

2
C2H4 最小监测量
2μl/l

3
C2H6最小监测量
2μl/l

4
CH4最小监测量
2μl/l

5
H2最小监测量
1μl/l

6
CO最小监测量
5μl/l

7
与实验室色谱分析结果相对误差
≤10％

8
仪器可显示总烃、乙炔、氢、一氧化碳的绝对产气速率及相对产气速率
可显示

9
仪器运行性能稳定，检验标定周期
≥6个月

10
监测周期可调，最短周期
≯4小时

11
仪器设有总烃、乙炔、氢、一氧化碳的数值和产气速率告警功能
有

12
告警值可设定注意和故障两种
可以

13
能在在线监测中心有声光信号告警显示
能

14
检测数据存储寿命，
5年

15
能远方监控，实现数据远传和调试
能

16
能自动报警至用户设定的手机或传真机
能

17
使用寿命（a）
10

18
计算机配置

19
外形尺寸（长×宽×高）

20
制造厂建议的备品、备件清单

21
制造厂建议的专用工具及仪器清单

22
图纸资料的交付期

23
交货时间

24
交货地点
相应的变电站

7 技术资料和图纸交付进度
供方应按下表的内容向需方设计单位提供技术资料。所有技术资料及图纸以中文方式标注,并注明是用于某中标段的变电所工程。资料和图纸一式四份。
序号
文件资料内容
交付时间
1
图纸类
a) 组装图：应表示设备总的装配情况，包括外形尺寸、设备的重心位置与总重量；运输尺寸和重量；端子箱位置、电缆入口位置等，并附电气和机械特性数据。
b) 基础图：应表明设备的尺寸、基础螺栓的位置和尺寸；作用于基础的静态、动态力等。
c) 额定铭牌图：应包括主要额定数据、合同编号、重量等。
d) 其他
签订合同后
20天内
2
说明书：应包括下列内容
a) 安装、运行、维护和全面附件的完整说明和数据；
b) 额定值和特性资料；
c) 所有附件的全部部件序号的完整资料；
d) 出厂试验数据；
e) 表示设备的结构图以及对基础的技术要求；
f) 其它适用的资料说明。
随货发运
3
试验报告：
a) 型式试验报告（包括主要部件）；
b) 出厂试验报告（包括主要部件）。
随货发运

8 包装、运输和保管要求
8.1 监测装置的包装，应保证产品、组件及零部件在运输和储存期间不能损坏和松动，并采取有效的防震防潮措施。
8.2 监测装置各个管路连接的接触面在运输和储存期间应有防蚀措施。
8.3 监测装置运输过程中应无严重振动，颠簸和冲撞现象。
8.4 产品在储存期间，应避免受潮，底座要高于地面50mm以上；制造厂应明确长期储存的规定，储存处的环境温度应在-30℃～40℃范围内。

9 技术服务与设计联络
9.1合同签订后，供方应指定负责本工程的项目经理，负责协调供方在工程中的各项工作，如设计图纸、工程进度、设备制造、包装运输、现场安装、调试验收等。
9.2供需双方可根据工程需要召开工程联络协调会议或其他形式解决设计和制造中的问题。
9.3工程文件的交接要有记录，联络协调会议应有会议纪要。
9.4进行出厂试验前，必须提前5天及以上书面通知需方，需方在收到通知后3天内答复供方是否派人参加。
9.5供方必须提供产品说明书等技术文件电子版给运行单位。

12