?項目名稱: 基于半導(dǎo)體激光器光聲光譜技術(shù)的變壓器絕緣油故障氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究
項目地點: 南方電網(wǎng)某供電局500kV變電站
設(shè)備名稱: PASL-3000 激光光聲光譜油中氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)
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△?PASL-3000 激光光聲光譜油中氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)
變壓器是 電 網(wǎng)負荷的“心臟”,變壓器絕緣油則是變壓器絕緣和冷卻的重要介質(zhì),直接關(guān)系“心臟”的健 康。 在運行中,變壓器內(nèi)部發(fā)生熱故障、放電性故障或者部件老化時,絕緣油會裂解產(chǎn)生氫氣、甲烷、二氧化碳、乙炔等故障氣體,故障氣體的含量與變壓器故障類型和嚴重程度密切相關(guān)。 通過在線監(jiān)測這些故障氣體含量,可及早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的隱患故障。
以往南方電網(wǎng)某供電局根據(jù)油色譜檢測周期要求,對500kV及以上變電站油浸式變壓器進行日常油色譜離線檢測工作量較大,并且油色譜在線檢測裝置對運行設(shè)備進行跟蹤與監(jiān)測應(yīng)用過程中暴露出不少問題: 1)檢測精度低,頻繁出現(xiàn)誤報警或漏報警; 2)更換載氣頻率高,維護量大,使用成本高; 3)無法及時反映變壓器的真實健康狀態(tài),反而增加了檢修人員對油色譜在線檢測裝置本身的維護與消缺工作。
經(jīng)多方調(diào)研,南網(wǎng)某供電局采用基于半導(dǎo)體激光器光聲光譜技術(shù)的變壓器絕緣油故障氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的油色譜測量和光聲光譜油氣測量裝置。 作為技術(shù)升級產(chǎn)品,激光光聲光譜油中氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)無需更換載氣,準確度高,穩(wěn)定性好、交叉 干擾小,基本不需日常維護,可以進一步 提高主變初期缺陷發(fā)現(xiàn)率,降低變壓器的故障率,并減少運維成本,從而提高變壓器等主設(shè)備的安全運行水平。
激光光聲光譜油氣監(jiān)測技術(shù)通過定制高功率、窄線寬的分布式反饋半導(dǎo)體激光器,自主設(shè)計恒溫諧振式光聲池,實現(xiàn)類痕量故障氣體準確測量,采用分段校準式方案,實現(xiàn)類寬量程組分準確測量,結(jié)合自主研發(fā)的恒溫式真空脫氣系統(tǒng),不污染油樣,保證回油安全。
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領(lǐng)先的技術(shù): 將半導(dǎo)體激光器技術(shù)與光聲光譜技術(shù)引用到全新領(lǐng)域,檢測變壓器油中氣體效果顯著,提高主變初期故障發(fā)現(xiàn)率,降低故障發(fā)生率和運維成本。
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全組分油中故障氣體監(jiān)測: 利用激光光聲光譜技術(shù)分析檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2及微水共八種故障氣體成分含量,還可擴展油中N2、O2成分含量測量。
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無需載氣、不停電安裝: 通過取油口直接取樣,分析完成后油樣返回油箱,安裝過程無需停電。 運行過程中無需載氣及重新標定,真正免維護。
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窄帶寬精準測試,避免干擾: 激光光源,無需濾光,檢測混合故障氣體時可精準避開交叉干擾,測量精度高,重復(fù)性好。
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恒溫真空脫氣,安全可靠: 脫氣效率高,脫氣油樣不與外界空氣接觸,油樣“0”污染“0”損耗,保證變壓器回油安全。
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電子調(diào)制激光避免機械結(jié)構(gòu)故障: 通過電信號驅(qū)動激光器產(chǎn)生脈沖光信號,取代傳統(tǒng)紅外光源光聲光譜系統(tǒng)的調(diào)制盤,減少了機械震動與損耗,降低設(shè)備故障率。
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遠程終端顯示: 設(shè)備支持Modbus、IEC61850協(xié)議,可提供遠程終端顯示,包括設(shè)備運行狀態(tài)、實時測量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)柱狀分析圖、趨勢圖、報表和預(yù)警提示。
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多種數(shù)據(jù)通訊,遠程集中管理: 先進的遠程集中管理套件可將多個監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)和測試數(shù)據(jù)匯總監(jiān)控,提供完善化的趨勢分析和診斷結(jié)果。 支持RS485、以太網(wǎng)有線、GPRS、光纖等通訊方式。
P ASL-3000 激光光聲光譜油中氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)開創(chuàng)性地使用激光光源技術(shù)實現(xiàn)對變壓器絕緣油故障氣體的檢測,提供變壓器真實可靠的運行狀態(tài)信息,為電力安全提供更準確及時的預(yù)警機制,對加強安全生產(chǎn)管理、減輕作業(yè)人員勞動強度、壓縮故障延時等具有積極意義。 目前該裝置已通過中國電力科學(xué)研究院有限公司、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限公司、湖南省湘電試驗研究院有限公司的檢測,技術(shù)性能指標符合DL/T1432.1、DL/T1432.2標準要求,重復(fù)性誤差低至1.42%。 在中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織召開的新產(chǎn)品鑒定會上,被認定為綜合技術(shù)性能達到國際先進水平,光聲池技術(shù)和測量精度達到國際領(lǐng)先水平,建議投入量產(chǎn)和應(yīng)用。