HYDRAN M2 GE

关键技术规格

• 产品型号： HYDRAN M2

• 制造商： GE (通用电气)

• 系统平台： 变压器在线监测与诊断系统

• 监测气体： 标准配置：氢气 ($\text{H}_2$) 和水分 ($\text{H}_2\text{O}$)

• 可选气体： 一氧化碳 (CO) 或其他碳氢化合物 (取决于具体 M2 版本)

• 测量原理： 专利复合传感器 (Composite Sensor) 技术

• 氢气范围： 典型 $1 \sim 2000 \text{ ppm}$ (取决于传感器精度)

• 水分范围： $0 \sim 100\%$ \text{相对湿度 (RH)} 或 $\text{ppm}$

• 通信接口： Modbus RTU (RS-485), 以太网 (Modbus TCP/IP), 模拟输出

• 数据更新频率： 实时/准实时，典型每小时更新数据

• 报警功能： 两级独立可配置报警触点

• 工作温度： $-40^{\circ}\text{C}$ 至 $+55^{\circ}\text{C}$

• 防护等级： IP65/NEMA 4X (户外安装标准)

功能定位与应用场景分析

在电力资产管理和高压变电设备的运行维护中，GE HYDRAN M2 溶解气体在线监测系统（DGA）的技术定位是变压器内部故障的早期预警专家。它解决了传统定期取油化验滞后、成本高，且无法捕捉瞬时故障的关键问题。

氢气 ($\text{H}_2$) 是所有变压器内部故障（包括局部放电、电弧、过热）产生的最先、最主要的特征气体。HYDRAN M2 专注于此，提供了极高的实时性和灵敏度。其设计特点和技术优势如下：

1. 早期故障识别的敏感性： 氢气是油纸绝缘系统中分解的最轻气体。无论是低能量的局部放电，还是早期的热点过热，都会在油中产生氢气。HYDRAN M2 的专利复合传感器能够以极低的 $\text{ppm}$ 级别灵敏度实时捕捉 H2 浓度的微小变化，从而在故障恶化前提供早期干预机会。

2. 复合传感器的高效率： M2 版本采用了高稳定性、免维护的复合传感器，直接测量 H2 和 $\text{H}_2\text{O}$。这避免了传统色谱分析仪（GC）的复杂取样、分离过程，大大提高了实时性和减少了运行维护需求。水分 ($\text{H}_2\text{O}$) 的监测同样关键，因为它直接影响绝缘强度，并加速故障进程。

3. 坚固的工业设计： 变压器通常位于户外且环境恶劣。HYDRAN M2 具备 IP65/NEMA 4X 防护等级和宽工作温度范围，无需额外的保护外壳即可直接安装在变压器本体上，保证了在极端天气下的稳定运行。

典型应用场景：

• 用于 超高压/特高压变电站 的 主变压器 的实时热点和局部放电监测。

• 用作 大型工业用户和发电厂 的 关键输变电资产 的状态检修 (CBM) 工具。

• 应用于 高负荷、过载风险高 的变压器，提供实时运行风险评估。

• 支持 变压器出厂试验 后的 早期运行监测，以发现潜在制造缺陷。

我们的质量标准与测试流程

我们深知，变压器在线监测系统的准确性和可靠性至关重要，任何误报或漏报都可能导致不必要的停机或灾难性的事故。对于像 HYDRAN M2 这种高精度分析仪，其传感器性能和通信稳定性必须经过严格验证。为此，我们建立了标准化的检测体系（SOP），确保交付到您手中的每一台分析仪均经过全面的功能和校准验证。

我们的质量控制流程侧重于模拟 HYDRAN M2 在实际变压器环境下的测量精度和长期稳定性。

标准化测试流程 (SOP)：

• 外观与密封性检测： 检查外壳、连接端口和管路接头的完整性；验证 $\text{IP65}$ 密封件和电缆进线口的密封性能。

• 传感器精度与线性度校准： 这是核心测试。 将 HYDRAN M2 连接到精密的气体混合系统。输入已知浓度的氢气 ($\text{H}_2$) 标准气体（低、中、高三个点），验证传感器的读数准确性、线性度和重复性。

• 水分测量功能验证： 将油样循环系统连接到 HYDRAN M2，使用已知水分含量的油样进行测试，验证水分 ($\text{H}_2\text{O}$) 传感器的测量精度。

• 通信接口诊断： 测试 Modbus RTU (RS-485) 和以太网接口的通信功能。模拟上位机（SCADA 或 DGA 软件）进行数据轮询，监测数据传输的稳定性、实时性和误码率。

• 报警功能测试： 在软件中设置两级报警阈值，通过输入超标的标准气体或模拟信号，验证 HYDRAN M2 能否正确触发两组独立报警触点。

• 温度适应性测试： 将设备置于模拟的低温 ($\sim 0^{\circ}\text{C}$) 和高温 ($\sim 50^{\circ}\text{C}$) 环境中，观察传感器读数是否出现明显漂移或失真，确保其符合工业级环境标准。

• 最终质检： 仅通过上述所有严苛功能和校准测试的分析仪方可入库及发货。

兼容性与安装维护（技术支持）

安装或维护 HYDRAN M2 监测仪时，现场工程师最容易“踩坑”的环节是 取样阀门操作 和 通信协议配置。从变压器本体引油连接到 HYDRAN M2 模块，取样管路必须完全排气（去气），任何残留的气泡都会导致 H2 读数出现巨大误差。此外，在将其接入变电站的 SCADA 或 OMS 系统时，Modbus 地址和通信速率必须与系统配置完全一致。

替换前核对要点：

• 变压器取样口适配： 确认变压器本体上预留的取样阀门（通常是 $\text{DN}15$ 或 $\text{DN}20$ 球阀）是否与 HYDRAN M2 的连接管路兼容。

• 油流循环设置： 确认引油和回油管路的安装高度和坡度符合要求，确保变压器油能够通过 HYDRAN M2 内部的取样腔稳定、持续地循环。

• 通信协议配置： 确认上位机所需的 Modbus 地址、波特率、数据格式。替换模块后，必须通过配置软件或本地 HMI 重新设置这些通信参数。

• 油路排气 (Degassing)： 这是最重要的提醒。 在首次安装和重新接驳油路后，必须按照原厂步骤彻底对油路和传感器腔进行排气操作，以确保测量的 H2 读数是油中溶解的 H2，而非管路中残留的气泡。

• 外部电源质量： 确认提供给 HYDRAN M2 的 $24 \text{ VDC}$ 或 $120 \text{ V AC}$ 电源质量稳定，不受变电站高压开关操作的瞬时干扰。

我们的服务与承诺

我们为所供应的 HYDRAN M2 在线监测系统提供全面的技术支持和业界标准的质保。我们的团队由具备多年 DGA 系统安装、校准和数据诊断经验的资深电力工程师组成，他们理解实时氢气和水分数据对于变压器健康评估的重要性。

从设备选型、变压器本体接口的适配、到关键的现场排气操作指导和 Modbus 通信协议配置，我们全程提供专业支持。我们承诺所有备件均经过上述严格的 SOP 测试和气体校准流程，确保为您提供高精度、高可靠性的变压器内部故障早期预警能力，助力您实现资产的预测性维护。

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