電力體制改革“光聲光譜法油色譜監測系統”測試精準,穩定可靠

山東淄博沂源縣電網負荷保持高位運行。8月22日11時40分，沂源縣電網負荷達48.4萬千瓦，創新高。220千伏西里（后水）輸變電工程保障了當地電力可靠供應。它的投運解決了沂源縣長期存在的單一電源供電和主干網架薄弱問題，提升了沂源縣域電網的供電可靠性和迎峰度夏韌性。

沂源縣是山區縣，山地丘陵占全縣總面積的70%以上。這里的電網建設難度大，還處于淄博電網的末端。淄博供電公司先后在沂源建成投運沂源、悅莊兩座220千伏變電站，兩站均由500千伏魯中變電站供電。沂源電網僅有一處電源點，且輸電距離遠，抗風險能力不足。

“單一電源供電方式下，如果遭遇惡劣惡劣天氣，引發多設備同時故障，可能會影響沂源96.8%的負荷。"淄博供電公司發展規劃專責介紹。隨著社會用電量不斷增長，亟須為沂源電網建設第二電源點。

為補強沂源電網結構，國網山東省電力公司于2023年10月開工建設西里（后水）輸變電工程，安裝1臺18萬千伏安主變壓器，新建220千伏線路116千米。工程投運后，淄博電網通過2回220千伏線路接入臨沂220千伏友蘭變電站，并通過臨沂電網，與濰坊電網的500千伏臨朐變電站相連，形成新的“外電入淄"輸電通道，全部解決了沂源縣長期存在的單一電源供電問題。

“工程新建的另外4回220千伏線路，還與既有的沂源、悅莊兩座220千伏變電站相連，形成3座220千伏變電站互供互備的環網結構。"淄博供電公司建設部專工崔學濤介紹。西里（后水）輸變電工程的配套送出工程進一步優化了沂源7座不同電壓等級的變電站、7家客戶廠站的接線方式，增強了沂源電網網架結構和抗風險能力、負荷轉供能力，為淄博南部區域經濟社會發展注入強勁動能。

工程建設中，針對山區施工難度大、民事協調工作多等困難，業主項目部聯合各參建單位協同攻關，先后攻克了大型材料設備轉運難等問題，民事協調完成率和及時率實現“雙百"。國網山東電力組織骨干人員觀摩國家電網有限公司輸變電優質工程金獎、銀獎和示范工地項目，學習先進創優工藝。該公司推行“主動式"安全管理，應用抱桿載吊測力監測系統實時掌握設備受力狀態；開發臨近帶電安全預警系統，為跨越帶電線路、臨近帶電設備作業提供數智化保障。西里（后水）變電站獲評“國家電網有限公司區域級工地"，西里（后水）輸變電工程獲評“全國電力行業安全文化建設示范工程"。

一、產品簡介（LYGCXT9000電力體制改革“光聲光譜法油色譜監測系統"測試精準,穩定可靠）

目前電力及工業系統中的油色譜產品大多是以氣相色譜作為主要的監測手段，但采用氣相色譜技術的產品普遍維護量大且頻繁（需要定期換氣），相比之下，我公司研發生產的新一代變壓器油中溶解氣體在線監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，實現快速地在線監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電力體制改革“光聲光譜法油色譜監測系統"測試精準,穩定可靠）

光聲光譜技術是基于光聲效應來檢測吸收物體積分數的一種光譜技術，即氣體分子吸收特定波長的電磁輻射（紅外光）所產生的效應。氣體分子吸收經過調制的特定波長紅外輻射而被激發到高能態，由于高能態極不穩定，分子隨即以無輻射躍遷形式將吸收的光能變為熱能而回到基態；宏觀上表現為壓力的變化，即產生聲波。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及光的強度成正比。光的強度一定時，根據光聲信號強度就可以定量分析出氣體的體積分數。

三、產品特點（LYGCXT9000電力體制改革“光聲光譜法油色譜監測系統"測試精準,穩定可靠）

產品集控制，測量、分析功能為一體，在保證產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品向來所具有的穩定性、可靠性、準確性等方面的優勢：

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

2.相較氣相色譜監測方式，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，采用標準網絡協議，支持遠程數據傳輸；

6.多樣的數據顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數據存儲量大；

7.開放的數據庫，可接入電力系統局域網；

四、技術指標（LYGCXT9000電力體制改革“光聲光譜法油色譜監測系統"測試精準,穩定可靠）

1.性能參數

                                        表1 產品性能參數表

2、檢測項參數

                                                                               表2 氣體檢測參數表

五、結構組成（LYGCXT9000電力體制改革“光聲光譜法油色譜監測系統"測試精準,穩定可靠）

產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，確保了信號的穩定性。

3.變壓器油中溶解氣體在線監測網絡

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

4.變壓器油中溶解氣體在線監測裝置配置

                                                                                表3   產品配置表

六、安裝指導

變壓器油中溶解氣體在線監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，現場設備安裝必須符合電力系統設備可靠規范要求。

③電纜槽溝制作：用于在線監測裝置到站內監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，在線監測裝置要與主變的地網用接地線連接，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控后臺的RS 485 口連接

七、運行前檢查

1 連接檢查

安裝完成后，對設備連接進行檢查，查看閥門開合狀態，檢查連接有無錯誤。

2、電源檢查

對設備通電，若設備外箱表面電源燈亮起，表示正常運行。

3、油路檢查

對設備連接油路進行檢查，發現漏油斷電重新連接油路，確保油路連接無誤無泄露。

近期，國網渦陽縣供電公司全面推進變電站時間同步裝置國產化升級工作，成功完成轄區內110千伏及以下等級變電站的同步時鐘裝置改造，為電力系統安全穩定運行注入強勁動能。

在改造過程中，該公司統籌調配技術骨干力量，克服設備更換周期短、現場環境復雜等多重挑戰。項目團隊創新采用"分批次、分模塊"實施策略，確保電網運行與改造工作"雙安全"，高效完成全部站點調試任務。

本次技術升級，渦陽調控專業實現精準度再提升。全新北斗對時系統同步精度提升數倍，為繼電保護、故障錄波等裝置提供更高精度的時間基準；安全防線再加固。實現時間同步系統100%國產化自主可控，有效抵御網絡攻擊和數據泄露隱患；運維效率再優化。國產化裝置支持遠程監控與智能診斷功能，運維人員可通過統一平臺實時掌握設備狀態，故障響應時間得到大大縮短，為迎峰度夏、重大保電任務提供堅實技術保障。

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