一、核心功能定位与技术特性1. 高压耐受与高精度压力监测机制DGP-HP 的核心设计目标是监测变压器内部异常高压(压力值 ≥ 0.5 bar),并在压力超过安全阈值时触发可靠保护动作。其核心技术特性如下:
增强型压力传感器:
采用金属波纹管结构或高灵敏度活塞式压力开关,测量范围覆盖 0–0.7 bar(常规 DGP 为 0–0.5 bar),确保对压力突变(如内部短路、呼吸系统失效或电弧放电引发的油箱瞬时增压)高度敏感。
响应阈值优化:预设触发阈值为 ≥0.5 bar(典型值为 0.5–0.55 bar,可定制调整),且支持 双触点冗余设计(同步或偏移型可选):
双同步压力触点(2P-HP 配置):两个触点严格同步触发同一阈值(如 0.5 bar),消除单点失效风险(如海上平台变压器的冗余保护需求)。
双偏移压力触点(2PD-HP 配置):两个触点阈值存在预设偏移(典型值 ≤ 60 mbar,如触点 1:0.5 bar 报警;触点 2:0.56 bar 跳闸),分级区分压力程度,避免误动作并提升保护精度。
响应速度:压力信号触发磁灯泡(干簧管)开关转换信号,响应时间 ≤ 5 ms,确保快速切断电源以防止油箱爆裂或绕组损毁。
高压适应性设计:
结构设计强化机械强度,适配变压器内部压力骤增场景,防止传感器在高压冲击下失效。
2. 多维度综合保护功能集成DGP-HP 在高压压力监测的基础上,完整保留 DGP 系列的核心监测能力:
气体累积监测:
通过浮子联动磁灯泡开关,实时跟踪故障气体体积(范围 100–200 cm3,精度 ±5 cm3)。当气体体积达阈值(如 140 cm3)时触发触点,支持轻瓦斯报警(早期局部放电预警)→ 重瓦斯跳闸(严重电弧故障切断电源) 的标准保护链。
温度监控:
双流体膨胀恒温器(标配):监测顶层油温(40–140°C,精度 ±1.5°C @90°C),实现过温报警与跳闸保护。
Pt100 传感器(可选):升级绕组热点温度监测,分辨率达 0.1°C,优化高温工况诊断能力。
油位与介电液位监测:
通过浮子磁性开关,当油位下降超设定体积(如 140 cm3 油损失)时触发触点,防止绝缘失效或冷却不足引发连锁事故。
多级保护逻辑输出:
所有功能触点均为转换型(常开 + 常闭 + 公共端),可灵活编程轻瓦斯报警、压力突变跳闸、过温保护等逻辑链,无缝接入综保系统(如 DGPT2 系列)或上位 SCADA 平台。
二、高压工况适配的结构与参数1. 机械强化与环境耐受性
外壳与防护升级:
材料:主体采用AISI 304 不锈钢(标准)或更高等级 316L 不锈钢(X 选项,防海洋 / 化工腐蚀),抗冲击等级 IK07,保障长期结构完整性。
防护等级:达到 IP56(防尘、防强喷水),适用于户外恶劣环境或高湿度工况(如冶金厂、海上风电平台)。
高压与极端温度适应性:
介质温度:支持油温 ≤ 140°C(HT 高温选项可耐受 170°C),环境工作温度范围 -40°C 至 +65°C,满足极寒 / 高温地区高压变压器需求。
密封与耐用性:
密封件:采用Viton® 氟橡胶,抗老化、防渗漏,延长使用寿命;透明腔体(Trogamid® T5004 聚酰胺,抗紫外线处理)便于目视检查内部状态及压力波动。
机械稳定性:优化法兰接口(双 3/8" 公接头)与安装结构,确保高压下气体 / 压力介质流通顺畅且无泄漏风险。
2. 电气与控制规格
触点容量:压力触点设计增强分断能力(典型 0.25A @250VAC),适应高压系统跳闸需求;气体 / 温度触点为 0.5A @250VAC,确保信号可靠传输。
通讯兼容性:支持 Modbus RTU、Profibus 等工业协议,便于远程配置阈值、实时监控状态及故障诊断,集成至上位自动化系统。
接线灵活性:电缆压盖为 M25 规格,适配 Φ13–18 mm 直径电缆多芯连接,适应复杂高压变电站布线要求。
三、应用场景与选型逻辑DGP-HP 专为高压工况下的油浸式变压器(尤其是压力突变风险高的场景)设计,核心应用包括:
高压电力系统:
发电厂、超高压变电站(≥110 kV)或海上风电平台变压器,防止短路冲击引发的瞬时压力峰值(>0.5 bar)导致油箱破裂或套管损毁。
重工业冲击负载环境:
电炉变压器、炼钢电弧炉配套变压器等,过滤正常负载波动干扰,仅对异常高压增量(如短路电流冲击)敏感触发保护。
差异化保护需求场景:
核电站辅助变压器、化工高危设施等,需冗余监测与分级阈值设计(双同步 / 偏移触点),提升灾难性故障预防能力。
高温高压复合工况:结合 HT 高温选项,适配冶金熔炉旁或热带地区变压器(油温高伴随压力波动)。
四、高压性能优势与价值
高压识别与可靠保护:
DGP-HP 通过优化压力传感器量程(0–0.7 bar)与预设 ≥0.5 bar 触发阈值,捕捉高压突变(如短路时压力陡增至 0.6–0.7 bar),避免常规压力开关(上限 0.5 bar)漏报或误判。
冗余与分级保护增强容错:
双同步(2P-HP):消除单点失效风险,适用于不容许漏报的关键系统(如电网枢纽变电站)。
双偏移(2PD-HP):通过阈值差(如 0.5 bar 报警→0.56 bar 跳闸)区分压力程度,减少非必要跳闸(如正常负载扰动误触发),提升运维效率。
多参数协同预警体系:
气体、压力、温度及油位监测深度联动,覆盖从早期过热、局部放电到严重短路的全链条风险,比单一压力监测更高效。
严苛环境长期稳定性:不锈钢外壳、IP56 防护及抗老化密封设计,显著降低维护频率,减少高压设备停机损失。
智能集成便利性:内置通讯协议简化与 SCADA 对接,支持远程阈值调整与预防性维护调度,适应数字化电网管理需求。
五、选型与部署建议
明确高压阈值与保护逻辑:
根据变压器短路电流水平、系统特性及历史故障数据,校准压力触发阈值(典型 0.5–0.55 bar)。例如,电炉变压器可能需更高耐受阈值(定制型),海上平台 316L 外壳(X 选项)+ HT 高温升级。
冗余触点选择策略:
高可靠性要求场景(核电站 / 电网枢纽)→ 双同步 2P-HP(单点故障容错);
复杂工况需防误动(冶金 / 电弧炉负载)→ 双偏移 2PD-HP(分级响应减少误切电源)。
兼容与安装规范:
安装于变压器顶部 / 侧面(断电操作,油位稳定时),确保 3/8" 接口与柔性管(AC130/AC141) 正确连接,避免影响压力传导精度。
法兰螺栓分布圆直径 97 ± 2 mm,适配标准变压器预留接口。
六、总结Automation 2000 DGP-HP 是专为变压器内部异常高压(≥0.5 bar)防护设计的非电量保护装置,通过强化压力传感器性能、冗余触点机制及严苛环境适应性,成为高压电力、重工业及关键基础设施领域预防灾难性故障的核心组件。其高精度压力突变捕捉能力、多维度协同保护体系及智能集成特性,显著提升变压器在高压工况下的安全性与运维效率。部署时需结合具体应用场景优化阈值、冗余配置及环境选项,以化设备可靠性与经济效益。
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