1、系统概述
准确了解变压器的运行状态是维护电力系统安全运行的关键。
变压器如存在局部过热或局部放电，故障部位的绝缘油或固体绝缘物将会分解出小分子烃类气体(如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等)和其他气体(如H2、CO、CO2等)。上述每种气体在绝缘油中的浓度和油中可燃气体的总浓度(TCG)均可作为变压器内部故障诊断的指标。
CZBY-7变压器油色谱在线监测系统是我公司严格以电工委员会(IEC)标准及中国电力行业变压器油监测国家标准(GB)为试验研发依据，引进*进检测技术和高精度检测元器件，并吸收国内外变压器油色谱在线监测系统的现场运行经验，研究开发的新一代变压器油色谱在线监测产品。
CZBY-7采用真空脱气的油脱气技术，使用当今高效复合色谱柱及高精度传感器，可对氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)或二氧化碳(CO2)七种故障特性气体做出准确分析，并能辅助实现油中微水的在线分析。
使用CZBY-7变压器油色谱在线监测系统，能及时捕捉到变压器故障信息，科学指导设备运行检修。
2、系统构成：
CZBY-7变压器油色谱在线系统主要由油气分离器、载气调节与控制系统、空气清洁与干燥系统、温度控制系统、油中特性故障气体色谱检测单元、故障诊断与数据管理软件(由工控机及操作系统构成)、通讯网络及数据远程控制与访问软件构成。
3、结构与原理：
CZBY-7系统数据采集器采用广谱型气相色谱分析基本原理实现变压器油中溶解气体的在线监测。
变压器油经油气分离器，在真空及超声波的激振作用下实现油气分离，冷阱除杂后，故障特性气体被导入定量室。定量室中的混合故障气体在载气的作用下经过色谱柱，色谱柱对不同气体具备不同的亲和作用，故障特性气体被依此分离。气敏传感器按出峰顺序对故障特性气体逐一进行检测，并将故障气体的浓度特性转换成电信号。数据采集器中心CPU对电信号进行转换处理、存储。数据采集器嵌入式工控机经RS485通讯获取本机日常监测原始数据。嵌入式数据分析软件对数据进行分析处理，分别计算出故障气体各组份及总烃含量，故障诊断专家系统对变压器油色谱数据进行综合分析诊断，实现变压器故障的在线监测分析。数据采集器可就地多路输出无源触点式报警信号直接进入用户自控系统。
单台数据采集器采集分析获得的变压器油运行状态数据经局域网交换机上传至系统后台主控计算机。数据经系统综合分析与故障诊断软件处理，实现报表、数据趋势分析、故障诊断与报警、TCP/IP方式数据远程传输与控制等系统功能，并形成由后台主控计算机统一控制的变压站网络式变压器油色谱在线监测系统。
注：数据的上传也可根据用户的要求采用GPRS无线传输模式。
油中微水检测通过专业的外置微水在线检测装置实现，并将检测数据导入油色谱在线监测数据库，实现变压器运行状态的综合诊断。
注：微水检测属于系统选配功能，应用户要求方可配置。
3.1油气分离器：
油气分离器是构成变压器油色谱在线监测系统的重要部件。在真空及超声波的激振作用实现油中故障特性气体与油的*分离，故障特性气体被导入定量室。
3.2 数据处理器：
数据处理器是监测系统的关键部件，承担数据采集器监测的全过程控制任务。它由油中特性故障气体色谱检测单元、载气稳压稳流控制系统、数字恒温系统及中心控制CPU等共同组成。
油中特性故障气体色谱检测单元由单一气相色谱柱、气敏与红外传感器，通过载气线路相连而形成，是实现系统数据检测的一次主器件。
载气衡压稳流控制系统确保系统运行过程中的压力和流量稳定，是实现系统稳定检测的前提。
数字恒温系统由油温控制、色谱柱柱温控制两部分共同组成。恒温系统通过复数备份式温度传感器，将采集到的温度信号传送至中心CPU模块，由中心CPU单片机控制程序实现系统温度的恒温控制。
中心控制CPU实现数据的自动检测、数据储存与转换。数据采集器色谱检测单元通过I/O模块与CPU模块相连，CPU微处理机内置在线监测程序，自动控制数据采集器运行。CPU模块对内置存储器定时自动刷新，保存近期监测气体数据，实现系统定期自检。
在结构上，数据采集器主面板由运行面板和电源面板两部分组成；运行面板包括：运行状态指示、压力指示和温度控制。请参看运行面板图、电源面板图及说明。
另外，数据采集器的油循环进出连接口、载气进口与载气排空口、通讯与主电源接口，都嵌接在数据采集器的箱体内。
3.3 通信控制、专家自动诊断与数据远程传输查询：
通信控制通过采用RS485、TCP/IP方式实现，实现现场数据采集器与主控室计算机的通信连接，完成监测系统日常检测功能。
专家自动诊断系统软件运行环境为Windows2000/XP ，管理人员不需要对主控计算机与系统设备进行日常操作，即可自动完成数据采集，实现故障气体数据的趋势、增益分析分析；自动生成日报表、历史数据报表；具备报警设置功能，同时支持监测数据的远程查询服务。
CZBY-7变压器油气在线监测网络查询软件主要由主控软件包、网络设置组成。
4、系统技术指标和特点：
4.1系统特点：
4.2.1采用单一高性能色谱柱、气敏传感器实现H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2六种油中溶解故障气体的检测，独立CO2、O2监测传感技术实现CO2、O2的监测，解决了实验室色谱分析技术现场化过程中，由于采用双色谱柱、双传感器的双回路设计造成结构复杂，配套设施多，对运行环境要求高的难题，简明优化检测回路与检测工艺，解决了系统泄露、数据易飘移等异常，提高了系统检测可靠性、稳定性
4.2.2真空与超声波脱气技术实现油气分离，冷阱设计可*隔离了油气污染，避免色谱柱、传感器毒化，确保了检测性能，有利确保和提高系统检测寿命，实现了现场设备全寿命免维护。
4.2.3变压器油闭路循环与电磁激振技术不但加快了油气的分离速度，同时也确保了被检测油样的活性。
4.2.4系统数据处理软件实现日常自动检测，数据自动上传和故障自动诊断；实现故障气体特性曲线的自动捕峰和出峰分段增益，系统监测精度高。
4.2.5系统数据通讯支持TCP/IP网络协议，可实现远程检测诊断和数据远程浏览访问。
4.2.6系统通讯模式支持RS485、TCP/IP模式。
4.2.7系统软件采用通用IEC标准实现故障的自动诊断。
4.2系统技术指标：
| 项 目 | 内 容 | |
| 检测原理 | 检测H2、CO、CH4、C2H6、C2H2、C2H4或CO2、O2，可配套检测微水 | |
| 脱气方法 | 真空与超声波脱气 | |
| 分离方法 | 单一色谱柱 | |
| 检测方式 | 单一气敏传感器 | |
| 进样方式 | 数字自动定量进样 | |
| 温度控制 | 双回路恒温控制 | |
| 数据采集 | 可调电路设计，自动捕峰和出峰分段增益 | |
| 通信方式 | RS485、TCP/IP、GPRS |
| 网络协议 | 支持TCP/IP网络协议，支持远程监测与远程维护 |
| 显示方式 | 报表/趋势图/增量分析，数据可并入用户监控网络 |
| 显示内容 | H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H2、C2H4、O2、TCG |
| 报警方式 | 任意设定浓度、增量报警值；声/光报警；报警信号就地远传 |
| 分析周期 | 系统默认24小时/次，zui小2小时，由用户设定 |
| 数据存储 | 20年 |
| 控温精度 | ±0.1℃ |
| 环境温度 | -40℃～+85℃ |
| 相对湿度 | 5-95%，无冷凝 |
| zui大日温差 | 32℃ |
| 日照强度 | 1kW/m2(风速0.5m/s) |
| 污秽等级 | 外绝缘爬电比距25mm/kv |
| 覆冰厚度 | 20mm(风速不大于15m/s时) |
| 通讯距离 | RS485为1200M以内。其它无限制 |
| 工作电源 | 交流220V±10%，50Hz |
| 载气 | 99.999%氮气，压力0.12-0.25Mpa |
| 安装尺寸 | 580(宽)×1500(高)×380(深)mm |
| 抗振动 | 5-17Hz，0.1" 双峰位移；17-640Hz，1.5G峰-峰加速度 |
| 抗冲击 | 加速度：10G峰-峰 |
