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电力调试标准产品“光声光谱法油色谱在线监测系统”操作十分方便

更新时间:2025-09-18 点击量:5

楚穗直流作为世界首条特高压直流工程拉开了特高压技术赋能大电网的序幕。这条西起云南楚雄、东至广东增城的电力大动脉",以±800千伏特高压直流技术实现1300多千米的电力传输,0.00526秒的传输速度,破解了能源资源与负荷中心逆向分布的难题。保障粤港澳大湾区电力供应的同时,又让云南的绿水青山通过"转化为发展动能。

世界上的第1个特高压多端柔性直流工程——昆柳龙直流工程创造了19世界上的第1",跨越1452公里的电力线路将乌东德水电站的清洁电能送往负荷中心。柔性直流技术不仅提升了主网输送能力,更能为送受端电网提供稳定支撑,让大规模集中式新能源的超远距离送出从构想变为现实。

而世界首套±800千伏特高压直流量子电流传感器在昆柳龙直流工程的应用,则让电网在恶劣环境下的运行精度实现突破,特高压直流输电系统有了很高的测量可靠性保障,我国直流输电系统进入量子精度"时代。

如今,阳江三山岛海上风电柔直工程正在加速推进。作为世界上的第1个超大规模、海陆一体超高压柔直工程,它将破解未来大规模海上风电基地接入等难题,投产后每年可提供清洁电能约60亿千瓦时,开创远海风电输电新模式,为风电等可再生能源的规模化开发再添关键一棋"


一、产品简介(LYGCXT9000电力调试标准产品“光声光谱法油色谱在线监测系统"操作十分方便

目前电力及工业系统中的油色谱产品大多是以气相色谱作为主要的监测手段,但采用气相色谱技术的产品普遍维护量大且频繁(需要定期换气),相比之下,我公司研发生产的新一代变压器油中溶解气体在线监测装置采用以光声效应为基础的新型光声光谱分析检测技术,实现快速地在线监测变压器等油浸式电力高压设备的油中氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)等气体的含量及增长率,并通过故障诊断专家装置早期预报设备故障隐患信息,避免设备事故,减少重大损失,提高设备运行的可靠性。

二、工作原理(LYGCXT9000电力调试标准产品“光声光谱法油色谱在线监测系统"操作十分方便

光声光谱技术是基于光声效应来检测吸收物体积分数的一种光谱技术,即气体分子吸收特定波长的电磁辐射(红外光)所产生的效应。气体分子吸收经过调制的特定波长红外辐射而被激发到高能态,由于高能态极不稳定,分子随即以无辐射跃迁形式将吸收的光能变为热能而回到基态;宏观上表现为压力的变化,即产生声波。光声信号的相位与光的调制相位相同,而光声信号的强度与气体的体积分数及光的强度成正比。光的强度一定时,根据光声信号强度就可以定量分析出气体的体积分数。

三、产品特点(LYGCXT9000电力调试标准产品“光声光谱法油色谱在线监测系统"操作十分方便

产品集控制,测量、分析功能为一体,在保证产品性能和质量的前提下,解决了气相色谱技术不可避免的需要定期维护更换的问题,降低了维护成本。该装置保持了我公司产品向来所具有的稳定性、可靠性、准确性等方面的优势:

1.在线检测H2COCO2CH4C2H4C2H2C2H6的浓度及增长率,并可根据用户需要增加氧气(O2),氮气(N2)及微水(H2O)的监测;

2.相较气相色谱监测方式,无需载气部分,后期基本免维护;

3.检测周期短,下限检测周期一小时;

4.高稳定性、高精度气体检测技术,传感器漂移小,可校准,测量结果准确;

5.成熟可靠的通信方式,采用标准网络协议,支持远程数据传输;

6.多样的数据显示及查询方式,提供报表和趋势图,历史数据存储量大;

7.开放的数据库,可接入电力系统局域网;


四、技术指标(LYGCXT9000电力调试标准产品“光声光谱法油色谱在线监测系统"操作十分方便

1.性能参数

参数项

参考值



工作电源

AC220V±15%50Hz±1Hz1000VA  1400VA(带伴热带)



检测油温

0100



环境温湿度

-40℃~+65℃;5%95%(产品内部,无凝露、无结冰)



大气压力

80kPa110kPa



上限风速

35m/s(离地面 10m 高、10min 平均风速、户外)



上限日温差

25℃(户外)



日照强度

0.1W/cm2(风速 0.5m/s、户外)



覆冰厚度

10mm(户外)



防护等级

IP55



设备尺寸

 643mm(长)×550mm(宽)×1151mm(高)



设备重量

150kg



检测周期

下限1小时,检测周期可自行设定



数据存储

10 



报警设定

气体浓度、相对产气率、一定产气率超限告警;硬结点输出、报警可远传



功能扩展

氧气(O2)、氮气(N2)和微水(H2O)监测。
主变负荷监测(路交流信号测量)、油
 温监测( 420mA 测量)、变压器档位监测(路数字量输入)。





                                         产品性能参数表

2、检测项参数

气体组分

检测范围(单位:uL/L

测量误差



氢气

22000

下限检测限值或±30% 
测量误差取两者大值



一氧化碳

255000

下限检测限值或±30% 
测量误差取两者大值



二氧化碳

2515000

下限检测限值或±30% 
测量误差取两者大值



甲烷

0.51000

下限检测限值或±30% 
测量误差取两者大值



乙烷

0.51000

下限检测限值或±30% 
测量误差取两者大值



乙烯

0.51000

下限检测限值或±30% 
测量误差取两者大值



乙炔

0.51000

下限检测限值或±30% 
测量误差取两者大值



氧气

10050000

±10%



氮气

100130000

±15%



微水

0100%RS 
(以 ppm 形式显示)

±30%




                                                                                气体检测参数表

五、结构组成(LYGCXT9000电力调试标准产品“光声光谱法油色谱在线监测系统"操作十分方便

产品主要由脱气模块和气体检测模块两部分组成

1.脱气模块

通过变压器出油口将油抽入采集循环装置内,采用真空脱气方法,由真空装置抽取真空将特征气体与被检测油样分离,输入到气体检测模块,油泵将循环装置内油抽回变压器本体。

2.气体检测模块

由光源、滤光片组、光声池、微音器、信号处理组成

光源:保证可调制的周期性单色光输入,寿命高,提高气体检测能力。

滤光片组:筛选特定频率光辐射以分别测量各种气体。滤光片设计以有效消除各种气体间的交叉干扰,提高检测精度。

光声池:光声池是光声光谱检测仪器中核心的部分。它是一个装有微音器、放置被测气体的密闭腔体。实质就是“光--声"的转换器。光声池是由池体、光学窗片、微音器和气体接口组成。配合系统设计要求进行高精度的加工。专门的设计可使光声转换效率高,提高检测灵敏度。

微音器: 微音器的作用是将声信号转化为电信号。更好地配合光声池,微音器也进行了专门的设计、改造,确保了信号的稳定性。

3.变压器油中溶解气体在线监测网络

变压器油中溶解气体在线监测装置通过用户的 MIS 装置远端显示监测界面、数据查询、参数设置等现场具备的全部功能。采用有线接入方式,一个电厂或变电站可以用一台数据处理服务器,通过 RS485 总线控制多台光谱数据采集器,每一台光谱数据采集器可监测一台电力变压器 。

4.变压器油中溶解气体在线监测装置配置

标准配置

光谱数据采集器

脱气模块/气体检测模块(光源、滤光片组、光声池、微音器、信号处理)

数据处理服务器

液晶彩色显示器

辅助单元一:通讯单元

有线方式:网线

RS485通讯接口

辅助单元二:

接口法兰及油管

接口法兰根据变压器接口图纸及加工油管长度根据现场安装方案需要确定

非标配置

电源电缆

铠装屏蔽电缆, 2 ×2.5

                                                                                 3   产品配置表

六、安装指导

 变压器油中溶解气体在线监测装置是高精密集成仪器,无论是否在保修期内,用户不要随意拆装仪器,以免造成不必要的麻烦。在进行安装工作前,须仔细阅读和理解本章节的全部内容,这对顺利完成安装过程非常重要。

1、安装准备

①变压器阀门选择:选择两个变压器上可用阀门作为进出油口,(建议进油口取下部位置,出油口取上部位置,使油形成回路)并保证阀门状态正常并提供阀门尺寸,用于设计加工油管连接的法兰。

②确定安装位置:确定在线监测装置安装位置,安装位置与主变的法兰接口的距离以就近为佳。注意保障可靠距离,现场设备安装必须符合电力系统设备可靠规范要求。

③电缆槽沟制作:用于在线监测装置到站内监控后台之间通讯及电源电缆铺设的电缆沟及油管保护

2、设备安装

安装位置打出底座固定孔,底座用附件中的固定螺丝固定在水泥地上,在线监测装置要与主变的地网用接地线连接,保证可靠接地,并符合《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》中华人民共和国国家标准 GB 50169-92

3、法兰和油管安装

测量设备距离法兰进出油管的距离,切割符合长度要求的油管,

油管套入保护套内,油管两端注意密封,防止泄露

拆下主变上的法兰盖板:将阀门关闭;拧松盖板对角螺丝,用扳手轻轻敲击盖板,观察残余油样流出情况,如果流量越来越小为正常,再把螺丝全部松掉,拆下盖板。

装密封圈:用干净的布将法兰接触面及出油口处清理干净,确保无异物;观察密封圈槽,将密封圈放在主变法兰或油管法兰带槽位置;如没有卡槽,把密封圈用胶或油固定在油管法兰合适的对接面上,注意防止移位。

根据主变进出油法兰的位置确定油管法兰的安装方向;将油管法兰和现场进出油法兰装配(球阀和碟阀)好,而对于针型阀还需要将取油阀罩拧紧,固定法兰装好对角螺丝,均匀的将各个螺丝拧紧

4、线路连接

电源线连接

将电源电缆中的导线用剥线钳剥开 6mm,将剥开的线芯拧成股,接到 设备内“接线端子 1"上的“L"、“N"、“G"上,如图 所示。(注:接线端子 的 1脚为 L3、 脚为 N5脚为 G

2)通讯线连接

将通讯电缆中两种不同颜色的导线用剥线钳剥开 6mm,将剥开的线芯拧成股,接到设备内“接线端子 1"上的“485-1 +"、“485-1 -",电缆的屏蔽层接“485-1 G"上, 并注意“485-1 +"“485-1 -"的颜色(注:接线端子 的 脚为 485-1 +脚为 485-1 -为 485-1 G接线端子 的 10 脚为 485-2+11 脚为 485-2 -12 为 485-2 G、)。

将通讯电缆的另一端与监控后台的RS 485 口连接

七、运行前检查

连接检查

安装完成后,对设备连接进行检查,查看阀门开合状态,检查连接有无错误。

2、电源检查

对设备通电,若设备外箱表面电源灯亮起,表示正常运行。

3、油路检查

对设备连接油路进行检查,发现漏油断电重新连接油路,确保油路连接无误无泄露。

南方电网公司深入践行绿水青山就是金山银山"理念,将双碳"目标贯穿于电网建设的各个环节,利用最新很前沿的科技创新手段,覆盖规划、建设、运营全生命周期的企业标准体系逐步完善,从设计源头到设备能效,全面落实绿色低碳发展,全力打造促进能源清洁低碳转型的绿色工程。

在粤港澳大湾区,广州500千伏科北变电站是国内第1座近零能耗"500千伏变电站、双碳"示范变电站。该站在建设之初就将绿色低碳转型贯彻其中,采用预制装配工艺、应用3D打印技术等措施提高主体建筑的节能率,获国家近零能耗建筑认证等多项荣誉,同时配套出台《绿色低碳智能变电站设计标准》等规范,积极推动行业技术升级发展。

24年印发的《南方电网公司关于加快绿色发展推进美丽中国建设的实施方案》提出,全面实施绿色电网建设和评价标准,强化绿色设计和施工管理,积极应用新技术、新设备、新材料和新工艺,聚焦电网本质安全提升、节能增效提升、绿色环保升级等五个方向,提升本质安全水平,推动电网绿色转型。

在广西,崇左电厂一期崇左站Ⅰ、Ⅱ回220千伏线路工程建设运用重载无人机开展物资运输等工作,采用大型运重、中型运量"协同策略,工程建设物资搬运告别传统方式,整塔组装材料全部通过无人机运输,较常规工期整整提速3个月,科技手段助力工程施工更标准更绿色化。

南方电网公司在无人机巡检领域致力于模式创新与技术升级,从高压到低压、从东部到西部,全网逐渐形成机巡为主,人巡为辅"的线路运维模式,已实现输、配、变三个专业巡视工作的全面覆盖,构建了全域无人化智能巡检体系;110千伏及以上输电线路的机巡覆盖率、三维数字化通道建设覆盖率以及无人机自主巡检线路覆盖率均达到了100%

氢能作为清洁、高效的能源载体,正逐渐成为国家能源体系的重要组成部分。广东电网公司广州供电局将无人机技术和氢能技术相结合,自主研发氢动力多旋翼无人机氢旋Ⅱ",在十五运会和残特奥会保供电线路巡检中成功完成第1次实战化应用。氢旋Ⅱ"只有不到9千克的机身重量,单瓶氢气可达80分钟超长续航,相较锂电无人机提升270%

氢能无人机只是氢能技术其中一个应用场景。当前,氢能已发展为用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,今年6月,国家重点研发计划用户侧燃料电池微网集成与主动支撑电网关键技术"项目示范工程在广州国际氢能产业园正式开工建设,预计2026年投产,建成先进水平的氢热电高效联供燃料电池微网,热电联供综合效率超90%


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