國網(wǎng)浙江省電力有限公司在±800千伏錢塘江換流站開展全站氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）射線成像微小缺陷可視化檢測工作，實現(xiàn)了GIS設(shè)備內(nèi)部缺陷的精準可視化評估和提前治理。

據(jù)介紹，超特高壓GIS設(shè)備作為電網(wǎng)核心設(shè)備，承擔著電力輸送與可靠防護的關(guān)鍵作用，內(nèi)部即使出現(xiàn)金屬異物、絕緣件裂紋等毫米級的微小缺陷，都可能引發(fā)放電故障。這類設(shè)備外殼多采用12毫米厚的鋼板或20～30毫米厚的鋁板制成，直徑約2米，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電阻片、觸頭、屏蔽罩等多種部件交疊布置。傳統(tǒng)數(shù)字射線成像裝置僅能檢測殼體約為8毫米厚鋁板的常規(guī)GIS設(shè)備，在面對超特高壓GIS設(shè)備時，存在穿透力不足、靈敏度低、成像模糊等問題，難以有效檢測微小缺陷。

對此，國網(wǎng)浙江電力研發(fā)了GIS設(shè)備射線可視化檢測裝置，通過優(yōu)化閃爍體工藝，使探測器像素間距從154微米縮小至100微米，射線源的焦點尺寸從3毫米優(yōu)化到1毫米，有效提高檢測靈敏度，可檢測出極小直徑0.3毫米的異物。同時，研發(fā)團隊更新引入圖像智能處理評估技術(shù)，對檢測圖像開展一鍵式自動優(yōu)化，在保證圖像清晰度的同時有效降低圖像噪聲，精準分辨交疊設(shè)備邊界，使微缺陷更加凸顯。針對檢測發(fā)現(xiàn)的異物，研發(fā)團隊進一步采用超聲成像檢測開展交叉驗證，排除由殼體本體缺陷產(chǎn)生的偽像，降低錯判率。該公司利用該裝置完成了±800千伏錢塘江換流站全站41個間隔的GIS設(shè)備射線成像微缺陷檢測，共發(fā)現(xiàn)細微缺陷5處，并及時消除了缺陷。

國網(wǎng)浙江電力持續(xù)提升超特高壓GIS設(shè)備內(nèi)部微缺陷檢測能力，研究三維成像、智能評估等技術(shù)，并對相關(guān)GIS設(shè)備開展定期“體檢”，推動運維模式從“被動搶修”向“主動防御”轉(zhuǎn)變，保障電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運行。

1概述（LYGCXT6000《油色譜在線監(jiān)測裝置》使用與優(yōu)點介紹）

感謝您選用LYGCXT6000變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)。為確保可靠、正確使用本監(jiān)測系統(tǒng)，請您詳細閱讀并保存本使用手冊。

1.1使用須知

從事本系統(tǒng)安裝、運行操作及維護的所有人員：

必須具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)資質(zhì)；

嚴格遵守本使用手冊的相關(guān)說明；

不得在系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)服務(wù)器上玩游戲、瀏覽網(wǎng)頁；

4、不得在系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)服務(wù)器上安裝其它任何軟件，避免造成不必要的沖突。

違反以上操作可能導(dǎo)致：

1、降低系統(tǒng)監(jiān)測精度，危害系統(tǒng)使用壽命；

2、可能損壞本系統(tǒng)設(shè)備或用戶的其他設(shè)備；

3、造成不必要的傷害。

1.2相關(guān)標準

本系統(tǒng)引用下列標準，并由此規(guī)定了本系統(tǒng)的技術(shù)要求、驗收規(guī)則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標志、運輸及儲存。

1、GB7597－1987電力用油取樣方法

2、GB/T7601－1987運行中變壓器油水分測定法

3、GB/T14542－93運行中變壓器油的維護管理規(guī)定

4、DL/T 596－1996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程

5、DL/T 572－1995 電力變壓器運行規(guī)程

6、GB /T 7252一2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則

7、GB/T17623－1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法

8、GB/T 2423－2001電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗

9、GB/T 17626－1998電磁兼容 試驗和測量技術(shù)

10、GB/T 13384－1992機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求

11、GB190—1990危險貨物包裝標志

12、GB5099－1994鋼質(zhì)無縫氣瓶

13、GB 4208－1993外殼防護等級（IP代碼）

1.3應(yīng)用范圍（LYGCXT6000《油色譜在線監(jiān)測裝置》使用與優(yōu)點介紹）

LYGCXT6000變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)適用于110KV及以上電壓等級電力變壓器、330KV及以上電壓等級高壓并聯(lián)電抗器的運行狀態(tài)監(jiān)測。作為狀態(tài)監(jiān)測傳感層設(shè)備，主要完成智能變電站一次充油設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測參量的本地測量、數(shù)據(jù)通信功能，滿足智能化變電站基于IEC61850的通信要求，實現(xiàn)全數(shù)字式數(shù)據(jù)采集傳輸。

系統(tǒng)是否只用于規(guī)定的用途， 由用戶負責。為了保障起見，在系統(tǒng)的安裝、改進、投入運行和更新過程中，事前未經(jīng)本公司同意不能進行其他未**的作業(yè)。否則可能危害本系統(tǒng)和變壓器的可靠運行。

1.4產(chǎn)品特點（LYGCXT6000《油色譜在線監(jiān)測裝置》使用與優(yōu)點介紹）

1、 真空與電磁振蕩脫氣技術(shù)

采用的真空與電磁振蕩相結(jié)合的脫氣技術(shù)可在低真空度條件下，利用電磁激振與溶質(zhì)的真空揮發(fā)共同形成溶解氣體的循環(huán)自激，在無任何介質(zhì)介入的前提下，實現(xiàn)變壓器油溶解氣體的快速有效分離。脫氣效率高、時間短、重復(fù)性好，避免對變壓器絕緣油的污染。

2、冷阱技術(shù)

在油色譜檢測中存在油氣對色譜柱活性物質(zhì)的污染，這將嚴重影響色譜柱的分離效果，降低色譜柱使用壽命。通常采用活性劑（如活性碳等）對分離出來的故障氣體進行吸附過濾，可有效降低油氣對色譜柱污染。但活性劑的活化再生特性無法滿足在線監(jiān)測系統(tǒng)長時期穩(wěn)定運行要求。

冷阱是在一定的低溫環(huán)境下，將變壓器油C3以上有機物揮發(fā)成份實現(xiàn)有效冷凝，**避免油氣對色譜柱的污染，實現(xiàn)系統(tǒng)免維護要求。

3、復(fù)合色譜柱

用復(fù)合單柱取代雙柱，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。復(fù)合色譜柱在一定溫度環(huán)境下，可有效分離H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六種故障氣體，且在不同恒溫條件下，各氣體出峰面積不變，不影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的捕峰條件，適用于現(xiàn)場安裝的變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置。復(fù)合色譜柱具有柱效率高，抗污染性能好，使用壽命長等特點。

4、氣體檢測器技術(shù)

采用集成傳感技術(shù)，敏感元件和控制電路集成在獨特的陶瓷硅芯片上，對應(yīng)設(shè)計的故障氣體受檢氣室，具有極小的死體積，可大大提高檢測靈敏度。

和FID、TCD傳感器相比，不怕中毒，壽命長。和其他非色譜檢測法對比，檢測器構(gòu)造簡單，體積小巧，檢測靈敏度高。

5、支持TCP/IP、IEC61850通信協(xié)議

氣體組份濃度、載氣壓力狀態(tài)、譜圖等數(shù)據(jù)信息可采用SV/GOOSE形式傳輸至過程層網(wǎng)絡(luò)，支持TCP/IP通訊協(xié)議并***支持智能變電站基于IEC61850通信要求，可實現(xiàn)與其他廠商的變壓器狀態(tài)監(jiān)測主IED的無縫接入。

2技術(shù)參數(shù)（LYGCXT6000《油色譜在線監(jiān)測裝置》使用與優(yōu)點介紹）

2.1基本數(shù)據(jù)

1、額定數(shù)據(jù)

額定電壓：AC220V。

功率消耗：在額定工作電壓下，功率消耗不大于1000w 。

2、檢測指標

表1氣體組分檢測指標

3、監(jiān)測周期

極小監(jiān)測周期2小時。可按用戶需要任意設(shè)定監(jiān)測周期。

4、重復(fù)性

對同一油樣（以乙烯C2H4濃度50μL/L 計算）,連續(xù)進行5次油中氣體成份分析，試驗結(jié)果之間的差異不超過5次平均值的10%。

5、測量誤差

對很低檢測限值和很高檢測限值之間氣體含量的油樣進行分析的同時，取同一油樣在氣相色譜儀上檢測，以色譜儀檢測數(shù)據(jù)為基準，計算測量誤差。

測量誤差：很低檢測限值或±30%，取兩者極大值。

6、通信接口

電氣以太網(wǎng)接口：2個，10M/100M，RJ-45。

通訊串口：2個，RS485。

7、外形尺寸

本產(chǎn)品外形為長方形箱體，采用1.5mm 厚冷板。具體尺寸如下：1400mmí720mmí420mm。

2.2環(huán)境條件

1、環(huán)境溫度：-40°C～+55°C；

相對濕度：5%～95%無冷凝；

大氣壓力：80kPa ～110kPa；

4、海拔高度：0～3000m。

2.3絕緣性能

1、絕緣電阻

A、在標準試驗環(huán)境下，絕緣電阻符合表2的要求。

表2標準試驗環(huán)境下絕緣電阻要求

B、在溫度（+40±2）°C，相對濕度（93±3）%恒定濕熱試驗環(huán)境下，絕緣電阻符合表3的要求。

表3恒定濕熱環(huán)境下絕緣電阻要求

2、介質(zhì)強度

在標準大氣條件下，介質(zhì)強度符合表4要求。

表4介質(zhì)強度要求

3、沖擊電壓

在標準大氣條件下，在電源及信號端口對外殼之間施加標準雷電沖擊電壓。當額定電壓Ur>60V時，試驗電壓為5kV；當額定電壓Ur≤60V時，試驗電壓為1kV。裝置無擊穿及元器件損壞現(xiàn)象。

2.4機械性能

1、振動

抗振動：5Hz～17Hz    0.12″雙峰位移   

17Hz～640Hz  1.7峰-峰加速度

2、沖擊與碰撞

抗沖擊：10G峰-峰加速度（12ms）

2.5抗干擾能力

1、承受靜電放電抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.2-2006中規(guī)定的試驗等級為4級的靜電放電抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。

2、承受輻射電磁場抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.8-2008中規(guī)定的試驗等級為5級的工頻磁場、GB/T 17626.9-1998中規(guī)定的試驗等級為5級的脈沖磁場抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。

3、承受射頻電磁場抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.3-2008中規(guī)定的試驗等級為5級的射頻電磁場抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。

4、承受快速瞬變抗擾度試驗

裝置的電源端口、通信端口、輸入和輸出端口能承受GB/T 17626.4-2008中規(guī)定的試驗等級為4級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。

5、沖擊（浪涌）試驗

裝置的電源端口、通信端口、輸入和輸出端口能承受GB/T 17262.5-2008中規(guī)定的試驗等級為4級的浪涌（沖擊）抗擾度試驗。對電源端口、信號端口施加干擾時，裝置在技術(shù)要求規(guī)定范圍內(nèi)能正常運行；對通訊端口施加干擾時，允許通訊暫時中斷，但能自行恢復(fù)。無元器件損壞現(xiàn)象。

6、電壓暫降、短時中斷抗擾度試驗

裝置能承受GB/T 17626.11-2008中規(guī)定的試驗等級為40的持續(xù)時間10個周波的電壓暫降、短時中斷抗擾度試驗。

7、承受阻尼振蕩磁場抗擾度試驗

裝置的外殼端口能承受GB/T 17626.10中規(guī)定的試驗等級為5級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。同時，干擾消失后，裝置正常工作。

2.6連續(xù)通電

出廠前，在常溫下進行不小于72h的連續(xù)通電試驗，裝置各項參數(shù)和性能指標符合企標。

2.7使用要求

防護等級：IP56

3產(chǎn)品功能介紹

3.1數(shù)據(jù)采集功能

運用氣相色譜分析原理，采用真空與電磁振蕩相結(jié)合的脫氣技術(shù)，應(yīng)用復(fù)合型色譜柱氣體分離方法，使用基于集成傳感技術(shù)的檢測器，實現(xiàn)對變壓器油中溶解的多組分氣體H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的在線檢測，可輔助實現(xiàn)CO2及微水H2O的檢測。

3.2工作原理

電力變壓器、電抗器、套管等充油高壓電氣設(shè)備，通常采用油、紙\紙板組成絕緣系統(tǒng)。當設(shè)備內(nèi)部發(fā)生熱故障、放電性故障或油、紙老化時，會產(chǎn)生多種故障氣體，這些故障氣體溶解于油中。不同類型的故障產(chǎn)生的氣體組份及濃度也不同，因此故障氣體組份可以反映不同類型的故障。利用氣相色譜分析法對故障氣體組份進行定性、定量分析，獲得氣體組份及其含量，實現(xiàn)對變壓器的故障診斷。

3.3工作流程

1、變壓器油經(jīng)閉路循環(huán)進入油氣分離室，受檢油樣在真空環(huán)境及電磁激振作用下，實現(xiàn)油氣分離。

2、經(jīng)冷阱除油后，分離出的故障特性氣體導(dǎo)入氣體定量室后，在載氣的作用下流經(jīng)色譜柱。利用色譜柱對各個氣體組份具備不同的吸附\解附作用，使故障特性氣體被依次分離。

3、氣敏傳感器按出峰順序?qū)收咸匦詺怏w逐一進行檢測，并將故障氣體的濃度特性轉(zhuǎn)換成電信號。

4、數(shù)據(jù)處理單元對電信號進行分析處理，分別計算出故障氣體各組份濃度。

5、通信模塊將氣體組份濃度、載氣壓力狀態(tài)、譜圖等數(shù)據(jù)信息按照TCP/IP、IEC61850通信協(xié)議上送過程層網(wǎng)絡(luò)，變壓器狀態(tài)監(jiān)測主IED故障診斷系統(tǒng)對色譜數(shù)據(jù)進行綜合分析診斷，超過設(shè)定注意值時進行報警，實現(xiàn)變壓器故障的在線監(jiān)測。

3.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、油樣獲取單元

經(jīng)油泵強循環(huán)從變壓器主油箱取得油樣，并送入脫氣室。

2、油氣分離單元

采用真空與電磁振蕩相結(jié)合的脫氣方法，將氣體從油中分離出來，并導(dǎo)入定量室。

3、載氣單元

為色譜檢測提供流速、流量恒定的流動相，保證色譜分離的準確性和穩(wěn)定性。

4、色譜檢測單元

采用復(fù)合型色譜柱及基于集成傳感技術(shù)的檢測器，實現(xiàn)多組份氣體的分離和檢測。

5、控制與數(shù)據(jù)處理單元

按照工藝流程實現(xiàn)對控件的順序控制，實現(xiàn)載氣調(diào)節(jié)、溫度控制，完成信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計算。

6、通信接口單元

按照TCP/IP、IEC61850通信協(xié)議，將數(shù)據(jù)信息上傳至過程層網(wǎng)絡(luò)。

3.5數(shù)據(jù)通信功能

裝置適用于符合TCP/IP、IEC61850標準的全智能變電站，氣體組份濃度、載氣壓力狀態(tài)、二維譜圖等數(shù)據(jù)信息采用MMS方式傳輸至過程層網(wǎng)絡(luò)。

裝置可提供兩路電氣以太網(wǎng)接口，用于與變壓器狀態(tài)監(jiān)測主IED通訊，或者將數(shù)據(jù)信息直接上送站端一體化信息平臺。

伴隨特高壓工程的顯著優(yōu)勢而來的是設(shè)計、建設(shè)難度巨大。超遠距離的跨越，往往要面臨沿途多變的地形地貌、嚴苛的環(huán)境條件、復(fù)雜的多重約束等挑戰(zhàn)。一項特高壓工程，可能要翻過崇山峻嶺、穿過沙漠戈壁、越過江河湖泊，得規(guī)避城市規(guī)劃區(qū)、生態(tài)保護區(qū)、礦區(qū)等區(qū)域，還要注意文物保護……既要兼顧可靠性與經(jīng)濟性，又要在多重硬性約束中實現(xiàn)平衡。

在“沙戈荒”地區(qū)，國家電網(wǎng)直面惡劣氣候、環(huán)境的挑戰(zhàn)，將其轉(zhuǎn)化為更新技術(shù)的“試驗場”。

哈密—重慶±800千伏特高壓直流輸電工程（簡稱哈密—重慶工程）的巴里坤換流站地處新疆九大風區(qū)之一，夏季酷熱、冬季酷寒，項目團隊研發(fā)混凝土抗裂膨脹劑，解決荒漠溫差大造成的開裂問題；寧夏—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程（簡稱寧夏—湖南工程）的中寧換流站地處騰格里沙漠邊緣，常年風沙大、溫差也大，項目團隊以雙層防風沙百葉窗等設(shè)計抵御黃沙侵襲；陜北—安徽工程的寶塔山換流站地處四級濕陷性黃土區(qū)域，易導(dǎo)致地基沉降等問題，項目團隊采用復(fù)合地基處理技術(shù)防治沉降，解決濕陷性黃土基礎(chǔ)施工困難……通過推動裝配式建造、閥廳抗風防治、濕陷性黃土施工等專項研究，攻克了“沙戈荒”地區(qū)施工難題。

金上—湖北工程克服了高海拔帶來的多重極限挑戰(zhàn)，被認為是特高壓直流進入技術(shù)“更新區(qū)”、地域“空白區(qū)”和施工“無人區(qū)”的典型工程。

由于電源涉及西藏和四川多個水電站，因此這項工程在送端第1次采用分址級聯(lián)技術(shù)，將傳統(tǒng)的一個送端換流站“拆”成兩個，分別建在金沙江兩側(cè)。兩站共用接地極拓撲、應(yīng)用新型控制保護系統(tǒng)，既相互獨立又緊密配合，解決了傳統(tǒng)換流站集中式布局的局限性，為后續(xù)高原特高壓工程提供了更新范例。

建設(shè)這兩座換流站首先面臨交通運輸難的問題。幫果換流站地處四川省白玉縣，要從距離近的機場前往這里，運輸車隊必須翻越3座海拔4000米以上的雪山，穿越數(shù)十處急彎。位于西藏自治區(qū)芒康縣的卡麥換流站海拔3720米，是世界上海拔很高的特高壓換流站。其進站道路是一條通村公路，全長25公里，垂直高差達1200余米，沿途還分布有18處驚險的回頭彎。一根鋼筋、一袋水泥甚至一顆螺絲釘，都要歷經(jīng)千難萬險才能抵達工地，更別提單臺重達300多噸的換流變壓器。建設(shè)者們迎難而上，逐一攻克了道路改造、交叉施工、交通導(dǎo)改等交通運輸難題。

在施工中，項目團隊還攻克了凍融條件下高填方邊坡穩(wěn)定性控制、圍護結(jié)構(gòu)抗風揭性能提升、高原生態(tài)植被快速恢復(fù)等一系列高海拔地區(qū)特高壓工程施工技術(shù)難題。

“像金上—湖北工程一樣，每一項特高壓工程都面臨新挑戰(zhàn)，需要在標準化基礎(chǔ)上進行定制化設(shè)計。“我們堅持核心技術(shù)牢牢掌握在中國人自己手中，以重大工程為依托、以業(yè)主為主導(dǎo)，集中各方優(yōu)勢資源，因地制宜來設(shè)計方案、實現(xiàn)技術(shù)更新。”

為應(yīng)對大規(guī)模新能源外送、多直流饋入電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運行等形勢要求，“十四五”期間，我國特高壓電網(wǎng)技術(shù)在高海拔建設(shè)、拓撲結(jié)構(gòu)、柔性直流輸電、基于自主可控芯片的直流控保系統(tǒng)等方面實現(xiàn)了更新突破和工程應(yīng)用。國家電網(wǎng)第1次形成了±800千伏/800萬千瓦特高壓直流標準化系列成果，我國實現(xiàn)設(shè)計、裝備、施工、調(diào)試、管理全領(lǐng)域自主可控，形成500余項各類標準規(guī)范文件，并促進輸變電裝備產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

本公司是專業(yè)生產(chǎn)“油色譜在線監(jiān)測裝置”高壓電力檢測設(shè)備的廠家，本產(chǎn)品為客戶解決了各種在變電站等實驗中的問題。我們的宗旨是不斷地改進和完善公司的產(chǎn)品，同時我們保留對儀器使用功能進行改進和升級的權(quán)力，如果您發(fā)現(xiàn)儀器在使用過程中其功能與說明書介紹的不全部一致，請以儀器的實際功能為準。在產(chǎn)品的使用過程中發(fā)現(xiàn)有什么問題，請與我們及時聯(lián)系！我們將盡力提供完善的技術(shù)支持！（上海來揚電氣網(wǎng)站新聞及技術(shù)文章內(nèi)容為傳遞更多信息而非盈利之目的,內(nèi)容僅供參考，僅代表作者個人觀點，以實際情況為準。)版權(quán)歸原作者所有，若有侵權(quán)，請聯(lián)系我們刪除。