電力建設(shè)新產(chǎn)品“光聲光譜變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置”使用注意事項(xiàng)

國網(wǎng)秦皇島供電公司某220千伏變電站運(yùn)維班班長(zhǎng)韓軍通過智能巡檢系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)2號(hào)主變壓器油溫出現(xiàn)異常波動(dòng)。系統(tǒng)隨即將隱患信息推送至主控室監(jiān)控大屏，并通過移動(dòng)終端生成帶電檢測(cè)工單。接到指令后，檢修人員迅速響應(yīng)。從數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常預(yù)警到檢修人員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，僅用8分鐘。

為提升迎峰度夏期間供電可靠性，秦皇島供電公司不斷推動(dòng)數(shù)字技術(shù)與電力運(yùn)維深度融合，打造“自動(dòng)感知、自動(dòng)預(yù)警、高效處置"的智慧運(yùn)維體系。

“我們?nèi)诤媳ｋ姽芾碇贫扰c電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)，讓系統(tǒng)具備移動(dòng)派單、實(shí)時(shí)跟蹤和超時(shí)預(yù)警等功能，就像給運(yùn)維工作配備了一位‘智能管家’，能自動(dòng)協(xié)調(diào)調(diào)度各項(xiàng)任務(wù)。"韓軍介紹。目前，秦皇島轄區(qū)主要變電站已形成“工單精準(zhǔn)下發(fā)、執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)督、超時(shí)自動(dòng)提醒"的全流程閉環(huán)管理模式。變電站出現(xiàn)的各類問題可在30分鐘內(nèi)響應(yīng)、2小時(shí)內(nèi)處理完畢。

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介（LYGCXT9000電力建設(shè)新產(chǎn)品“光聲光譜變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置"使用注意事項(xiàng)）

目前電力及工業(yè)系統(tǒng)中的油色譜產(chǎn)品大多是以氣相色譜作為主要的監(jiān)測(cè)手段，但采用氣相色譜技術(shù)的產(chǎn)品普遍維護(hù)量大且頻繁（需要定期換氣），相比之下，我公司研發(fā)生產(chǎn)的新一代變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置采用以光聲效應(yīng)為基礎(chǔ)的新型光聲光譜分析檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速地在線監(jiān)測(cè)變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）等氣體的含量及增長(zhǎng)率，并通過故障診斷專家裝置早期預(yù)報(bào)設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

二、工作原理（LYGCXT9000電力建設(shè)新產(chǎn)品“光聲光譜變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置"使用注意事項(xiàng)）

光聲光譜技術(shù)是基于光聲效應(yīng)來檢測(cè)吸收物體積分?jǐn)?shù)的一種光譜技術(shù)，即氣體分子吸收特定波長(zhǎng)的電磁輻射（紅外光）所產(chǎn)生的效應(yīng)。氣體分子吸收經(jīng)過調(diào)制的特定波長(zhǎng)紅外輻射而被激發(fā)到高能態(tài)，由于高能態(tài)極不穩(wěn)定，分子隨即以無輻射躍遷形式將吸收的光能變?yōu)闊崮芏氐交鶓B(tài)；宏觀上表現(xiàn)為壓力的變化，即產(chǎn)生聲波。光聲信號(hào)的相位與光的調(diào)制相位相同，而光聲信號(hào)的強(qiáng)度與氣體的體積分?jǐn)?shù)及光的強(qiáng)度成正比。光的強(qiáng)度一定時(shí)，根據(jù)光聲信號(hào)強(qiáng)度就可以定量分析出氣體的體積分?jǐn)?shù)。

三、產(chǎn)品特點(diǎn)（LYGCXT9000電力建設(shè)新產(chǎn)品“光聲光譜變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置"使用注意事項(xiàng)）

產(chǎn)品集控制，測(cè)量、分析功能為一體，在保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量的前提下，解決了氣相色譜技術(shù)不可避免的需要定期維護(hù)更換的問題，降低了維護(hù)成本。該裝置保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢(shì)：

1.在線檢測(cè)H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長(zhǎng)率，并可根據(jù)用戶需要增加氧氣（O2），氮?dú)猓?/span>N2）及微水（H2O）的監(jiān)測(cè)；

2.相較氣相色譜監(jiān)測(cè)方式，無需載氣部分，后期基本免維護(hù)；

3.檢測(cè)周期短，下限檢測(cè)周期一小時(shí)；

4.高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測(cè)技術(shù)，傳感器漂移小，可校準(zhǔn)，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；

5.成熟可靠的通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；

6.多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報(bào)表和趨勢(shì)圖，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大；

7.開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；

四、技術(shù)指標(biāo)（LYGCXT9000電力建設(shè)新產(chǎn)品“光聲光譜變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置"使用注意事項(xiàng)）

1.性能參數(shù)

                                       表1 產(chǎn)品性能參數(shù)表

2、檢測(cè)項(xiàng)參數(shù)

                                                                              表2 氣體檢測(cè)參數(shù)表

五、結(jié)構(gòu)組成（LYGCXT9000電力建設(shè)新產(chǎn)品“光聲光譜變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置"使用注意事項(xiàng)）

產(chǎn)品主要由脫氣模塊和氣體檢測(cè)模塊兩部分組成

1.脫氣模塊

通過變壓器出油口將油抽入采集循環(huán)裝置內(nèi)，采用真空脫氣方法，由真空裝置抽取真空將特征氣體與被檢測(cè)油樣分離，輸入到氣體檢測(cè)模塊，油泵將循環(huán)裝置內(nèi)油抽回變壓器本體。

2.氣體檢測(cè)模塊

由光源、濾光片組、光聲池、微音器、信號(hào)處理組成

光源：保證可調(diào)制的周期性單色光輸入，壽命高，提高氣體檢測(cè)能力。

濾光片組：篩選特定頻率光輻射以分別測(cè)量各種氣體。濾光片設(shè)計(jì)以有效消除各種氣體間的交叉干擾，提高檢測(cè)精度。

光聲池：光聲池是光聲光譜檢測(cè)儀器中核心的部分。它是一個(gè)裝有微音器、放置被測(cè)氣體的密閉腔體。實(shí)質(zhì)就是“光-熱-聲"的轉(zhuǎn)換器。光聲池是由池體、光學(xué)窗片、微音器和氣體接口組成。配合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行高精度的加工。專門的設(shè)計(jì)可使光聲轉(zhuǎn)換效率高，提高檢測(cè)靈敏度。

微音器： 微音器的作用是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。更好地配合光聲池，微音器也進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)、改造，確保了信號(hào)的穩(wěn)定性。

3.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置通過用戶的 MIS 裝置遠(yuǎn)端顯示監(jiān)測(cè)界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置等現(xiàn)場(chǎng)具備的全部功能。采用有線接入方式，一個(gè)電廠或變電站可以用一臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，通過 RS485 總線控制多臺(tái)光譜數(shù)據(jù)采集器，每一臺(tái)光譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測(cè)一臺(tái)電力變壓器 。

4.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置配置

                                                                               表3   產(chǎn)品配置表

六、安裝指導(dǎo)

變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置是高精密集成儀器，無論是否在保修期內(nèi)，用戶不要隨意拆裝儀器，以免造成不必要的麻煩。在進(jìn)行安裝工作前，須仔細(xì)閱讀和理解本章節(jié)的全部?jī)?nèi)容，這對(duì)順利完成安裝過程非常重要。

1、安裝準(zhǔn)備

①變壓器閥門選擇：選擇兩個(gè)變壓器上可用閥門作為進(jìn)出油口，（建議進(jìn)油口取下部位置，出油口取上部位置，使油形成回路）并保證閥門狀態(tài)正常并提供閥門尺寸，用于設(shè)計(jì)加工油管連接的法蘭。

②確定安裝位置：確定在線監(jiān)測(cè)裝置安裝位置，安裝位置與主變的法蘭接口的距離以就近為佳。注意保障可靠距離，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝必須符合電力系統(tǒng)設(shè)備可靠規(guī)范要求。

③電纜槽溝制作：用于在線監(jiān)測(cè)裝置到站內(nèi)監(jiān)控后臺(tái)之間通訊及電源電纜鋪設(shè)的電纜溝及油管保護(hù)

2、設(shè)備安裝

安裝位置打出底座固定孔，底座用附件中的固定螺絲固定在水泥地上，在線監(jiān)測(cè)裝置要與主變的地網(wǎng)用接地線連接，保證可靠接地，并符合《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50169-92。

3、法蘭和油管安裝

測(cè)量設(shè)備距離法蘭進(jìn)出油管的距離，切割符合長(zhǎng)度要求的油管，

油管套入保護(hù)套內(nèi)，油管兩端注意密封，防止泄露

拆下主變上的法蘭蓋板：將閥門關(guān)閉；擰松蓋板對(duì)角螺絲，用扳手輕輕敲擊蓋板，觀察殘余油樣流出情況，如果流量越來越小為正常，再把螺絲全部松掉，拆下蓋板。

裝密封圈：用干凈的布將法蘭接觸面及出油口處清理干凈，確保無異物；觀察密封圈槽，將密封圈放在主變法蘭或油管法蘭帶槽位置；如沒有卡槽，把密封圈用膠或油固定在油管法蘭合適的對(duì)接面上，注意防止移位。

根據(jù)主變進(jìn)出油法蘭的位置確定油管法蘭的安裝方向；將油管法蘭和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)出油法蘭裝配（球閥和碟閥）好，而對(duì)于針型閥還需要將取油閥罩?jǐn)Q緊，固定法蘭裝好對(duì)角螺絲，均勻的將各個(gè)螺絲擰緊

4、線路連接

電源線連接

將電源電纜中的導(dǎo)線用剝線鉗剝開 6mm，將剝開的線芯擰成股，接到 設(shè)備內(nèi)“接線端子 1"上的“L"、“N"、“G"上，如圖 5 所示。（注：接線端子 1 的 1、2 腳為 L，3、 4 腳為 N，5、6 腳為 G）

（2）通訊線連接

將通訊電纜中兩種不同顏色的導(dǎo)線用剝線鉗剝開 6mm，將剝開的線芯擰成股，接到設(shè)備內(nèi)“接線端子 1"上的“485-1 +"、“485-1 -"，電纜的屏蔽層接“485-1 G"上， 并注意“485-1 +"，“485-1 -"的顏色（注：接線端子 1 的 7 腳為 485-1 +，8 腳為 485-1 -，9 為 485-1 G、

接線端子 1 的 10 腳為 485-2+，11 腳為 485-2 -，12 為 485-2 G、）。

將通訊電纜的另一端與監(jiān)控后臺(tái)的RS 485 口連接

在一座變電站的主控室內(nèi)，運(yùn)維班技術(shù)員徐斌通過新一代集控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)全站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。作為智慧運(yùn)維體系的“大腦"，該系統(tǒng)能動(dòng)態(tài)展示各設(shè)備的電流、電壓、油溫等核心參數(shù)及站內(nèi)溫度、濕度等環(huán)境信息。一旦檢測(cè)到異常信號(hào)，系統(tǒng)會(huì)立即自動(dòng)彈窗告警，無須運(yùn)維人員逐個(gè)排查設(shè)備，降低人工巡檢的漏判風(fēng)險(xiǎn)。

設(shè)備隱患的精準(zhǔn)防控離不開技術(shù)手段支撐。變電站的智能巡檢系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站內(nèi)3327個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)及站外12處輸電通道數(shù)據(jù)，通過秦皇島供電公司自主研發(fā)的算法，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了呼吸器吐泡動(dòng)態(tài)捕捉、“油位-油溫"聯(lián)動(dòng)預(yù)警等，可精準(zhǔn)識(shí)別設(shè)備異常。今年迎峰度夏期間，該系統(tǒng)已成功預(yù)警11次設(shè)備隱患，準(zhǔn)確率達(dá)100%。

智慧運(yùn)維體系還將防護(hù)延伸至防汛等領(lǐng)域。目前，在一些重要變電站已部署8處水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)和10個(gè)攝像頭，構(gòu)建了一套立體化防汛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。一旦水位超過警戒線10厘米，系統(tǒng)便自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。8月15日，秦皇島出現(xiàn)強(qiáng)降雨，該系統(tǒng)提前2小時(shí)發(fā)出預(yù)警，變電運(yùn)維人員迅速采取排水措施，避免了電纜溝進(jìn)水。

在安全保障方面，主要變電站升級(jí)構(gòu)建了“三維安防"體系，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控全覆蓋。關(guān)鍵通道設(shè)有紅外對(duì)射裝置，系統(tǒng)會(huì)在可疑人員進(jìn)入監(jiān)控范圍時(shí)立即觸發(fā)聲光報(bào)警，便于相關(guān)人員迅速響應(yīng)處置。目前，智慧運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)已推廣至全市4座重點(diǎn)保供變電站。

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