Назначение
Анализаторы водорода и горючих газов «ИнтеГаз» предназначены для определения объемной доли водорода и горючих газов (в пересчете на оксид углерода), растворенных в трансформаторном масле, в маслонаполненном энергетическом оборудовании.
Описание
Принцип действия анализаторов водорода и горючих газов «ИнтеГаз» заключается в извлечении газов, растворенных в трансформаторном масле в газовую фазу с последующим определением водорода с помощью полупроводникового МДП сенсора, суммы горючих газов с помощью электрохимического сенсора.
МДП сенсор представляет собой полупроводниковый чувствительный элемент со структурой типа металл-диэлектрик-полупроводник (МДП), емкость которого изменяется в зависимости от количества водорода, попадающего на поверхность металлического электрода.
Принцип действия электрохимического сенсора основан на протекании химической реакции в электролитической ячейке, в результате реакции в растворе электролита возникает электрический ток, которой пропорционален содержанию горючих газов в пробе. Сигнал с электрохимического датчика рассчитывается и выдается в пересчете на оксид углерода.
В анализаторе также предусмотрена индикация относительной влажности масла (в растворенной и несвязанной форме) с помощью диэлькометрического тонкопленочного сенсора.
Конструктивно анализатор водорода и горючих газов «ИнтеГаз» выполнен в едином корпусе из нержавеющей стали. Внутри корпуса расположены электромагнитный насос, пробоотборный блок, газовая схема, сенсоры, электронная плата и блок питания. На передней панели анализаторов исполнения 2 расположена панель визуализации, обеспечивающая вывод текущей информации о результатах измерений и о функционировании анализатора. Силовые и интерфейсные кабели заводятся в анализатор через герметизированные кабельные вводы, расположенные на нижней части корпуса анализатора. Заземление анализатора выполняется с помощью резьбового соединения, расположенного в нижней части корпуса анализатора.
Анализаторы устанавливают в непосредственной близости от объекта контроля (маслонаполненное оборудование - трансформаторы, автотрансформаторы, шунтирующие реакторы и др.). Проба масла по трубным линиям, подключенным к входному и выходному штуцерам прибора, с помощью встроенного электромагнитного насоса, прокачивается из объекта контроля через термостатируемое устройство пробоотбора анализатора, где растворенные газы извлекаются в газовую фазу. Далее, проба газов последовательно проходит через полупроводниковый и электрохимический сенсоры, сигналы которых пропорциональны содержанию определяемых газов в пробе.
В анализаторах «ИнтеГаз» предусмотрены следующие каналы обмена данными:
- интерфейсы RS-485, RS-232, опционально Ethernet 10/100 Base-TX, радио модем;
- протоколы ModBus RTU, опционально ModBus TCP.
Анализаторы водорода и горючих газов «ИнтеГаз» выпускают в двух модификациях: «ИнтеГаз» и «ИнтеГаз-М», отличающиеся размером корпуса, каждая из которых имеет два исполнения: исполнение 1 - без панели визуализации, исполнение 2 - с панелью визуализации.
Общий вид анализаторов представлен на рисунках 1 - 2.
Схема пломбирования представлена на рисунках 3 - 4.
а) б)
Рисунок 1 - Общий вид анализатора водорода и горючих газов «ИнтеГаз» модификация «ИнтеГаз» исполнение 1 (а), исполнение 2 (б)
в)
г)
Рисунок 2 - Общий вид анализатора водорода и горючих газов «ИнтеГаз» модификация «ИнтеГаз-М» исполнение 1 (в), исполнение 2 (г)
Пломбировочный скотч
Рисунок 3 - Схема пломбирования анализаторов водорода и горючих газов «ИнтеГаз»
модификация «ИнтеГаз»
Пломбировочный скотч
Рисунок 4 - Схема пломбирования анализаторов водорода и горючих газов «ИнтеГаз» модификация «ИнтеГаз-М»
Программное обеспечение
Анализаторы водорода и горючих газов «ИнтеГаз» имеют встроенное программное обеспечение (ПО) «Integaz», специально разработанное производителем и не имеющее средств программирования или изменения метрологически значимых функций, доступных пользователю. Встроенное ПО выполняет следующие функции: преобразование выходного сигнала сенсоров в единицы объемной доли, расчет содержания водорода и суммы горючих газов (в пересчете на СО) в трансформаторном масле, оценка содержания СО, а также оповещение о превышении заданных порогов содержания определяемых компонентов. Полученная измерительная информация передается по каналам обмена данными на внешние устройства (персональный компьютер, системы верхнего уровня) и отображается на панель визуализации (для анализаторов исполнения 2). Внешнее ПО «InteSoft» устанавливается на ПК и служит для визуализации измерительной информации, передаваемой по каналам обмена данными и не имеет средств воздействия на метрологически значимую часть встроенного ПО.
Влияние программного обеспечения анализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» по Р.50.2.077 - 2014 (электронный блок анализатора защищен пломбированием, программное обеспечение, входящее в комплект поставки не позволяет просматривать и вносить изменения в метрологически значимую часть).
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | «Integaz» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | не ниже 40000 |
| Цифровой идентификатор ПО (только для версии 40000) | 8F5D4C81 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода | CRC-32 |
| Внешнее ПО |
| Идентификационное наименование ПО | «InteSoft» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | не ниже 1.0.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений (в газовой фазе) об. доля, млн-1: - водорода (Н2) - горючих газов (в пересчете на СО) | от 0 до10000 от 0 до 10000 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений объемной доли определяемых компонентов, %: - приведенной к верхней границе диапазона, в диапазоне от 0 до 100 млн-1 включ. - относительной, в диапазоне св. 100 до 10000 млн-1 включ. | ±10 ±10 |
| Диапазон показаний объемной доли газов, растворенных в трансформаторном масле*, об. доля, млн-1: - водорода - горючих газов (в пересчете на СО) | от 0 до 5000 от 0 до 10000 |
| * В пересчете на масло марки ГК (в соответствии с отраслевым стандартом СТО 56947007-29.180.094-2011) |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время выхода на режим, ч, не более | 6 |
| Длительность цикла анализа, ч, не более | 3 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 500 |
| Электрическое питание: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220 (-15/+10) 50±2 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - модификация «ИнтеГ аз» - высота - ширина - длина - модификация «ИнтеГ аз-М» - высота - ширина - длина | 680 392 240 460 392 240 |
| Масса, кг, не более - модификация «ИнтеГ аз» - модификация «ИнтеГ аз-М» | 40 30 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °C - относительная влажность (без конденсации), %, не более - атмосферное давление, кПа | от -60 до +40 98 от 84 до 106 |
| Параметры преобразования измеренных значений в выходной цифровой сигнал: - вид выходного кода - число разрядов кода - цена единицы наименьшего разряда кода | Float (IEEE 754) 4 байта 7,45 •Ю-9 |
| Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 | УХЛ 1 |
| Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой по ГОСТ 14254-2015 | IP54 |
| Группа механического исполнения по ГОСТ 17516.1-90 | М6 |
| Средняя наработка анализатора на отказ, ч, не менее | 60000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы Паспорта, Руководства по эксплуатации типографским способом и на паспортную табличку анализатора, закрепленную на корпусе анализатора с левой стороны внизу.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность анализаторов водорода и горючих газов «ИнтеГаз»
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| 1 | 2 | 3 |
| Анализатор «ИнтеГаз» | - | 1 |
| Комплект эксплуатационной документации: | - | 1 компл. |
| Ведомость эксплуатационных документов | 020.07.43 ВЭ | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 020.07.43 РЭ | 1 |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 |
| Руководство оператора | 020.07.43 И3 | 1 |
| Паспорт | 020.07.43 ПС | 1 |
| Формуляр | 020.07.43 ФО | 1 |
| Методика поверки | МП 48329-11 с изменением № 1 | 1 |
| Ведомость ЗИП | 020.07.43 ЗИ | 1 |
| Описание протокола ModBus RTU/TCP | 020.07.43 ОП | 1 |
| Лист гарантийного обслуживания | - | 1 |
| Свидетельство о первичной поверке | - | 1 |
| Комплект ЗИП | - | 1 компл. |
| Комплект монтажных частей | - | 1 компл. |
| Схема электрическая подключений | 020.06.77 Э5 | 1 |
| Монтажный чертеж | 020.06.77 МЧ | 1 |
| Примечание - ПО «InteSoft» и документация в электронном виде в формате PDF, поставляется на CD (DVD) диске, входящем в комплект поставки. |
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.578-2014 Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ТУ 26.51.53-002-59125754-2017. Анализатор водорода и горючих газов «ИнтеГаз».
Технические условия.
