Назначение
Анализаторы растворенных газов в трансформаторном масле Kelman DGA 900 (далее -анализаторы) предназначены для непрерывного контроля содержания растворенных газов -продуктов разложения трансформаторного масла (диагностических газов) в высоковольтном маслонаполненном электрооборудовании.
Описание
Принцип действия анализаторов растворенных газов в трансформаторном масле Kelman DGA 900 основан на извлечении растворенных газов из масла в газовую фазу методом установления равновесия в герметично замкнутом объеме с последующим измерением объемной доли СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2, СО, СО2 методом оптоакустической инфракрасной спектроскопии, объемной доли Н2 - с помощью электрохимического датчика. Принцип измерений оптоакустической инфракрасной спектроскопии основан на поглощении определяемыми газами инфракрасного излучения (ИК) с длинами волн, характерными для каждого определяемого вещества. Излучение от источника ИК излучения проходит последовательно через систему оптических фильтров и прерыватель, перекрывающий поток излучения со звуковой частотой. В результате в пробе газа генерируются акустические колебания, интенсивность которых пропорциональна содержанию в пробе определяемых веществ. Получаемый спектр зависимости интенсивности звуковых колебаний от длины волны излучения фиксируют с помощью встроенного микрофона и затем обрабатывают численными методами с помощью программного обеспечения (ПО). Принцип действия электрохимического датчика для измерений содержания Н2 основан на изменении проводимости чувствительного элемента датчика (SnO2) в зависимости от содержания водорода в измеряемой среде.
Результаты измерений объемной доли газов в равновесной газовой фазе могут быть представлены в пересчете на объемную долю растворенных газов в пробе трансформаторного масла (без оценивания погрешности) с последующей интерпретацией типа развивающегося дефекта в высоковольтном маслонаполненном электрооборудовании.
Конструктивно анализаторы растворенных газов в трансформаторном масле Kelman DGA 900 представляют собой стационарные автоматические приборы циклического действия, выполненные в виде двух блоков - измерительного блока и блока контроллера, соединенных между собой кабелем связи длиной до 10 м. Измерительный блок и блок контроллера размещенных в металлических шкафах из алюминия или из нержавеющей стали.
Внутри измерительного блока, в термостатируемом отсеке, установлены узел разделения пробы, включающий в себя пробоотборную емкость, газовые коммуникации, фильтр и измерительную оптоакустическую (ИК) ячейку с встроенным электрохимическим (полупроводниковым) датчиком, блоком микроконтроллера, сенсорами (индикаторами) влаги и кислорода, и устройством для поддержания постоянной температуры. На нижней панели измерительного блока расположены штуцеры отбора/возврата масла, а также отдельный штуцер для подачи калибровочной (поверочной) газовой смеси, штуцер с быстроразъемным соединителем для отбора образца масла в ручном режиме.
Внутри термостатируемого блока контроллера находится блок питания, встроенный персональный компьютер на базе операционной системы Microsoft Windows с установленным программным обеспечением и цветным сенсорным экраном, базовый интерфейсный модуль с цифровыми интерфейсами RS485, RS232, USB, RG45 Ethernet, который дополнительно может быть оснащён аппаратными модулями интерфейсов такими как IEC61850, Gigabit Ethernet, оптоволоконные линии связи, а также модулями беспроводной сотовой связи WI-FI и GSM/GPRS/LTE -модем. Анализатор поддерживает протоколы Modbus, Modbus RTU, Modbus TCP, DNP3.0, IEC61850 и имеет шесть конфигурируемых пользователем реле, аналоговые выходные каналы на каждый компонент, до пяти аналоговых входов, дополнительная возможность установки до трех цифровых входов.
На двери блока контроллера расположены четыре световых индикатора режимов функционирования анализатора.
Двери измерительного блока и блока контроллера оснащены замками предотвращающие локальный физический несанкционированный доступ к модулям анализаторов.
Анализаторы являются полностью автоматическими и позволяют выполнять измерения с заданной периодичностью - от одного раза в час до одного раза в 4 недели.
Общий вид средства измерений представлен на рисунке 1.
Пломбирование не предусмотрено.
KELMAN
DGA900
Ф Ф Ф Ф
Л А (!) *
Программное обеспечение
Анализаторы имеют встроенное программное обеспечение, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов. Программное обеспечение осуществляет функции:
- автодиагностика работоспособности анализаторов и выдачи кода неисправности в случае нештатной работы;
- регистрация и хранение измерений в энергонезависимой памяти емкостью не менее 10000 записей;
- оценка критериев достоверности полученного результата анализа;
- управление основными режимами работы;
- сбор, автоматическое интерпретирование (расчет), систематизированное хранение, протоколирование, отображение информации о результатах анализа;
- реализация уровней защиты - локальным паролем, защищённым протоколом удаленного обмена информацией HTTPS, программным межсетевым экраном.
Встроенное программное обеспечение не имеет средств программирования или изменения метрологически значимых функций, доступных пользователю. Анализаторы имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства.
Уровень защиты «высокий» по Р.50.2.077-2014 (конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию).
Влияние программного обеспечения анализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PGA Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 18.1.8 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики анализаторов растворенных газов в трансформаторном масле Kelman DGA 900 приведены в таблицах 2-3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики анализаторов растворенных газов в трансформаторном масле Kelman DGA 900_
| Компонент (диагностический газ) | Диапазон измерений объемной доли компонента в равновесной газовой фазе, млн-1 | Пределы допускаемой погрешности, % |
| приведенной к поддиапазону измерений | относительной |
| Водород (Н2) | от 0 до 100 включ. | ±8 | - |
| св. 100 до 1000 включ. | - | ±8 |
| Оксид углерода (СО) | от 0 до 400 включ. | ±5 | - |
| св. 400 до 7000 включ. | - | ±5 |
| Диоксид углерода (СО2) | от 0 до 1000 включ. | ±5 | - |
| св. 1000 до 10000 включ. | - | ±5 |
| Метан (СН4) | от 0 до 200 включ. | ±8 | - |
| св. 200 до 10000 включ. | - | ±10 |
| Этан (С2Н6) | от 0 до 100 включ. | ±8 | - |
| св. 100 до 10000 включ. | - | ±10 |
| Этилен (С2Н4) | от 0 до 100 включ. | ±8 | - |
| св. 100 до 10000 включ. | - | ±8 |
| Ацетилен (С2Н2) | от 0 до 100 включ. | ±8 | - |
| св. 100 до 10000 включ. | - | ±10 |
Таблица 3 - Диапазон показаний объемной доли газов, растворенных в трансформаторном масле
| Наименование компонента (диагностического газа) | Диапазон показаний объемной доли компонента1, -1 млн |
| Водород (Н2) | от 0 до 5000 |
| Оксид углерода (СО) | от 0 до 50000 |
| Диоксид углерода (СО2) | от 0 до 50000 |
| Метан (СН4) | от 0 до 50000 |
| Этан (С2Н6) | от 0 до 50000 |
| Этилен (С2Н4) | от 0 до 50000 |
| Ацетилен (С2Н2) | от 0 до 50000 |
| 1) В пересчете на минеральное масло по методу С IEC 60567 Ed. 4.0 2011-10 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время выхода на режим, мин, не более | 120 |
| Время цикла анализа, мин, не более | 60 |
| Габаритные размеры блока измерительного, мм, не более: | |
| - длина | 500 |
| - ширина | 400 |
| - высота | 680 |
| Габаритные размеры блока контроллера, мм, не более: | |
| - длина | 381 |
| - ширина | 400 |
| - высота | 680 |
| Масса, кг, не более: | |
| - блока измерительного | 33,4 |
| -блока контроллера | 18,5 |
| Степень защиты по IEC 60529:2013 (ГОСТ 14254-2015) | IP56 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 960 |
| Электрическое питание | |
| - напряжение переменного тока, В | от 100 до 240 |
| - напряжение постоянного тока, В | от 100 до 250 |
| - частота переменного тока, Гц | 50/60 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | от -40 до +55 |
| - атмосферное давление, кПа, не более | 105 |
| - относительная влажность (без конденсации), % | от 10 до 95 |
| - температура пробы масла, °С | от -20 до +120 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на внутреннюю часть двери корпуса методом наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор растворенных газов в трансформаторном масле | Kelman DGA 900 | 1 шт. |
| Комплект для поверки (трубка из полимерного материала NafionTM, тефлоновые трубки, соединительные элементы) | | 1 комплект на партию |
| Комплект дополнительных принадлежностей и ЗИП | | по заказу |
| ПО System Gas Check Software (для поверки) на электронном носителе информации (Flash Disk) | | 1 шт. на партию |
| Комплект документации, включая Руководство по эксплуатации, на электронном носителе информации (CD-диск) | | 1 шт. |
| Сертификат заводской калибровки | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 205-08-2019 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 205-08-2019 «Анализаторы растворенных газов в трансформаторном масле Kelman DGA 900. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 06.06.2019 г.
Основные средства поверки:
- государственные стандартные образцы состава газовых смесей 1-го разряда в баллонах под давлением:
ГСО состава газовых смесей № 10700-2015 метана (СН4), этана (С2Н6), этилена (С2Н4), ацетилена (С2Н2), оксида углерода (СО), диоксида углерода (СО2) в воздухе (азоте), водорода (Н2) в воздухе
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносят на свидетельство о поверке (эксплуатационную документацию).
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 14.12.2018 г. № 2664 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»
Техническая документация изготовителя
75677-19: Методика поверки МП 205-08-2019Скачать3.8 Мб
