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

國網(wǎng)秦皇島供電公司某220千伏變電站運維班班長韓軍通過智能巡檢系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)2號主變壓器油溫出現(xiàn)異常波動。系統(tǒng)隨即將隱患信息推送至主控室監(jiān)控大屏，并通過移動終端生成帶電檢測工單。接到指令后，檢修人員迅速響應。從數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常預警到檢修人員抵達現(xiàn)場，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數(shù)字技術與電力運維深度融合，打造“自動感知、自動預警、高效處置"的智慧運維體系。

“我們融合保電管理制度與電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)，讓系統(tǒng)具備移動派單、實時跟蹤和超時預警等功能，就像給運維工作配備了一位‘智能管家’，能自動協(xié)調調度各項任務。"韓軍介紹。目前，秦皇島轄區(qū)主要變電站已形成“工單精準下發(fā)、執(zhí)行實時監(jiān)督、超時自動提醒"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分鐘內響應、2小時內處理完畢。

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

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)測手段，但采用氣相色譜技術的產(chǎn)品普遍維護量大且頻繁（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)測裝置采用以光聲效應為基礎的新型光聲光譜分析檢測技術，實現(xiàn)快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設備的油中氫氣（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率，并通過故障診斷專家裝置早期預報設備故障隱患信息，避免設備事故，減少重大損失，提高設備運行的可靠性。

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

光聲光譜技術是基于光聲效應來檢測吸收物體積分數(shù)的一種光譜技術，即氣體分子吸收特定波長的電磁輻射（紅外光）所產(chǎn)生的效應。氣體分子吸收經(jīng)過調制的特定波長紅外輻射而被激發(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。光聲信號的相位與光的調制相位相同，而光聲信號的強度與氣體的體積分數(shù)及光的強度成正比。光的強度一定時，根據(jù)光聲信號強度就可以定量分析出氣體的體積分數(shù)。

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

產(chǎn)品集控制，測量、分析功能為一體，在保證產(chǎn)品性能和質量的前提下，解決了氣相色譜技術不可避免的需要定期維護更換的問題，降低了維護成本。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、準確性等方面的優(yōu)勢：

1.在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率，并可根據(jù)用戶需要增加氧氣（O2），氮氣（N2）及微水（H2O）的監(jiān)測；

2.相較氣相色譜監(jiān)測方式，無需載氣部分，后期基本免維護；

3.檢測周期短，下限檢測周期一小時；

4.高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術，傳感器漂移小，可校準，測量結果準確；

5.成熟可靠的通信方式，采用標準網(wǎng)絡協(xié)議，支持遠程數(shù)據(jù)傳輸；

6.多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數(shù)據(jù)存儲量大；

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

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

1.性能參數(shù)

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

2、檢測項參數(shù)

                                                                              表2 氣體檢測參數(shù)表

五、結構組成（LYGCXT9000電力建設新產(chǎn)品“光聲光譜變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置"使用注意事項）

產(chǎn)品主要由脫氣模塊和氣體檢測模塊兩部分組成

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，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油樣分離，輸入到氣體檢測模塊，油泵將循環(huán)裝置內油抽回變壓器本體。

2.氣體檢測模塊

由光源、濾光片組、光聲池、微音器、信號處理組成

光源：保證可調制的周期性單色光輸入，壽命高，提高氣體檢測能力。

濾光片組：篩選特定頻率光輻射以分別測量各種氣體。濾光片設計以有效消除各種氣體間的交叉干擾，提高檢測精度。

光聲池：光聲池是光聲光譜檢測儀器中核心的部分。它是一個裝有微音器、放置被測氣體的密閉腔體。實質就是“光-熱-聲"的轉換器。光聲池是由池體、光學窗片、微音器和氣體接口組成。配合系統(tǒng)設計要求進行高精度的加工。專門的設計可使光聲轉換效率高，提高檢測靈敏度。

微音器： 微音器的作用是將聲信號轉化為電信號。更好地配合光聲池，微音器也進行了專門的設計、改造，確保了信號的穩(wěn)定性。

3.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測網(wǎng)絡

變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置通過用戶的 MIS 裝置遠端顯示監(jiān)測界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設置等現(xiàn)場具備的全部功能。采用有線接入方式，一個電廠或變電站可以用一臺數(shù)據(jù)處理服務器，通過 RS485 總線控制多臺光譜數(shù)據(jù)采集器，每一臺光譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測一臺電力變壓器 。

4.變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置配置

                                                                               表3   產(chǎn)品配置表

六、安裝指導

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

1、安裝準備

①變壓器閥門選擇：選擇兩個變壓器上可用閥門作為進出油口，（建議進油口取下部位置，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，用于設計加工油管連接的法蘭。

②確定安裝位置：確定在線監(jiān)測裝置安裝位置，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)場設備安裝必須符合電力系統(tǒng)設備可靠規(guī)范要求。

③電纜槽溝制作：用于在線監(jiān)測裝置到站內監(jiān)控后臺之間通訊及電源電纜鋪設的電纜溝及油管保護

2、設備安裝

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收規(guī)范》中華人民共和國國家標準 GB 50169-92。

3、法蘭和油管安裝

測量設備距離法蘭進出油管的距離，切割符合長度要求的油管，

油管套入保護套內，油管兩端注意密封，防止泄露

拆下主變上的法蘭蓋板：將閥門關閉；擰松蓋板對角螺絲，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接面上，注意防止移位。

根據(jù)主變進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)場進出油法蘭裝配（球閥和碟閥）好，而對于針型閥還需要將取油閥罩擰緊，固定法蘭裝好對角螺絲，均勻的將各個螺絲擰緊

4、線路連接

電源線連接

將電源電纜中的導線用剝線鉗剝開 6mm，將剝開的線芯擰成股，接到 設備內“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線用剝線鉗剝開 6mm，將剝開的線芯擰成股，接到設備內“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)控后臺的RS 485 口連接

在一座變電站的主控室內，運維班技術員徐斌通過新一代集控系統(tǒng)實時監(jiān)測全站設備運行狀態(tài)。作為智慧運維體系的“大腦"，該系統(tǒng)能動態(tài)展示各設備的電流、電壓、油溫等核心參數(shù)及站內溫度、濕度等環(huán)境信息。一旦檢測到異常信號，系統(tǒng)會立即自動彈窗告警，無須運維人員逐個排查設備，降低人工巡檢的漏判風險。

設備隱患的精準防控離不開技術手段支撐。變電站的智能巡檢系統(tǒng)實時監(jiān)測站內3327個監(jiān)測點及站外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)實現(xiàn)了呼吸器吐泡動態(tài)捕捉、“油位-油溫"聯(lián)動預警等，可精準識別設備異常。今年迎峰度夏期間，該系統(tǒng)已成功預警11次設備隱患，準確率達100%。

智慧運維體系還將防護延伸至防汛等領域。目前，在一些重要變電站已部署8處水位監(jiān)測點和10個攝像頭，構建了一套立體化防汛監(jiān)控網(wǎng)絡。一旦水位超過警戒線10厘米，系統(tǒng)便自動啟動應急預案。8月15日，秦皇島出現(xiàn)強降雨，該系統(tǒng)提前2小時發(fā)出預警，變電運維人員迅速采取排水措施，避免了電纜溝進水。

在安全保障方面，主要變電站升級構建了“三維安防"體系，實現(xiàn)智能監(jiān)控全覆蓋。關鍵通道設有紅外對射裝置，系統(tǒng)會在可疑人員進入監(jiān)控范圍時立即觸發(fā)聲光報警，便于相關人員迅速響應處置。目前，智慧運維經(jīng)驗已推廣至全市4座重點保供變電站。

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