由國網(wǎng)電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司（以下簡稱“武漢南瑞"）承擔的卡麥換流站第1臺500千伏站用變壓器長時感應(yīng)耐壓帶局部放電測量順利結(jié)束，三相局部放電量均小于100pC，符合國家電網(wǎng)十八項反措要求，標志著本次試驗圓滿完成。

金上—湖北±800千伏特高壓直流輸電工程是我國“西電東送"的重要戰(zhàn)略項目，起于四川，是目前世界上海拔的特高壓直流輸電工程。

此次500千伏站用變壓器特殊交接試驗主要包括交流耐壓及局部放電試驗等關(guān)鍵項目。為確保試驗順利完成，在試驗前夕，武漢南瑞變電技術(shù)服務(wù)班組作為試驗方與業(yè)主項目部、監(jiān)理、施工單位等多方緊密合作，對試驗所需的各項設(shè)備進行了深入細致的排查與調(diào)試，確保每一環(huán)節(jié)都符合標準。試驗期間，班組成員們嚴格按照技術(shù)規(guī)范與安全標準執(zhí)行每一步操作，對試驗電壓的逐步遞增、局部放電量的實時監(jiān)測等關(guān)鍵步驟進行精準調(diào)控。憑借深厚的專業(yè)功底與豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗，武漢南瑞成功捕捉并妥善處理試驗中出現(xiàn)的每一個細微問題，確保了試驗的平穩(wěn)推進與圓滿成功。

一、前言（LYWM-02   電力體制改革“微水密度在線監(jiān)測系統(tǒng)"外形美觀實用）

1.1 概述

六氟化硫（SF6）是一種無毒、無味、無色、無嗅、非可燃的合成氣體，具有一般電介質(zhì)不可比擬的絕緣特性和滅弧能力。充裝SF6的電氣設(shè)備占地面積小，運行噪聲小，無火災危險，這極大地提高了電氣設(shè)備運行的安全可靠性。而氣體絕緣金屬封閉電器（GIS）的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)變電站的概念，使緊湊型、高電壓、大容量新式變電站的發(fā)展得以實現(xiàn)，成為城網(wǎng)變電站改造的重要途徑。

隨著我國電力設(shè)備無油化、小型化的發(fā)展，在35-500kV高壓斷路器中采用SF6氣體作為絕緣滅弧介質(zhì)的斷路器等逐年增加。對SF6氣體的狀態(tài)監(jiān)測已成為保證SF6斷路器等電器設(shè)備正常安全運行的主要技術(shù)措施之一。

SF6高壓開關(guān)電器在制造和運行中因為：

SF6新氣中含有一定水分。

在設(shè)備安裝、解體檢修和充氣補氣時，因工藝過程中的疏漏，在氣室和管閥內(nèi)留有水分。

因密封不嚴，在SF6向外泄漏時，會反向滲入水分。

變電站SF6斷路器SF6氣體的密度、濕度和溫度三項物理指標是否處于額定范圍之內(nèi)，決定著該斷路器的安全運行狀態(tài)。電網(wǎng)運行規(guī)程強制規(guī)定，在設(shè)備投運前和運行中都必須定期對SF6氣體的密度和含水量進行檢測。SF6氣體含水量的現(xiàn)場檢測方法有電解法、冷凝法和阻容法。目前大多采用便攜式露點儀進行現(xiàn)場檢測。

1.2 SF6氣體在運行中的檢測及污染后果

SF6氣體的濕度、密度兩項物理指標是否處于額定范圍之內(nèi)，決定著SF6氣體的絕緣和滅弧性能的有效與否。但SF6高壓開關(guān)電器在制造和運行中因為：SF6新氣中含有一定水分；在設(shè)備安裝、解體檢修和充氣、補氣時，因工藝過程中的疏漏，在氣室和管閥內(nèi)會留有水分；在開關(guān)工件加工和上述操作中的失誤等造成密封失嚴，SF6氣體向外泄漏，因外部水分壓遠高于氣室中氣體的水分壓，外部水分會向氣室內(nèi)反向滲入，造成SF6氣體在密度下降的同時含水量上升。超標的水分會造成下列危害：

SF6氣體含有超標的水分后，在一些金屬物的參與下，在200℃以上溫度時可使SF6發(fā)生水解反應(yīng)，生成活潑的氫氟酸（HF）和有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等低價硫氟化物，在高溫拉弧的作用下，還將分解產(chǎn)生溫室氣體之一的二氧化硫（SO2）和氫氟酸（HF）。它們將腐蝕絕緣件和金屬部件，并產(chǎn)生熱量從而導致氣室內(nèi)氣體壓力的危險升高，斷路器耐壓強度和開斷容量下降，嚴重情況下將導致斷路器爆炸，不僅引起電網(wǎng)事故，還將造成有害和溫室氣體灌放大氣，形成電氣和環(huán)保災害。

電力相關(guān)規(guī)程規(guī)定：每日巡回監(jiān)視氣體密度，每1-2年對SF6氣體的含水量進行檢測。含水量檢測通常采用露點儀進行現(xiàn)場停電檢測，檢測時按標準取樣氣體流量，即30-40升/小時計算，一次測試需排放SF6氣體約35升。電力工業(yè)分成兩大電網(wǎng)公司和五大發(fā)電集團。至2006年底，僅一個電網(wǎng)公司，即國家電網(wǎng)公司所轄電網(wǎng)中的12-750 kV中高壓斷路器就有333,294臺，上述數(shù)量還不包括每年增長的10%左右。平均每臺斷路器每年排放35升SF6氣體，其總排放量及高能量長壽命的大氣污染效果不言而喻。

1.3 在線監(jiān)測是確保電力與環(huán)保安全的有力措施

我公司根據(jù)目前電力行業(yè)的發(fā)展趨勢研制了SF6在線式微水密度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于電力行業(yè)的主設(shè)備之一SF6高壓斷路器SF6氣體的在線監(jiān)測與控制，可以在不排放SF6氣體的條件下對SF6氣體的含水量、密度和溫度進行實時數(shù)據(jù)采集顯示、信息遠傳、故障報警、閉鎖機構(gòu)啟動、后臺數(shù)據(jù)顯示與分析等，為電力系統(tǒng)生產(chǎn)管理與設(shè)備狀態(tài)檢修提供信息與依據(jù)。

1.4 在線監(jiān)測裝置運用的社會和經(jīng)濟意義

(1)、有助于地球環(huán)保

SF6氣體微水綜合在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用基本防止了大量SF6氣體的排放，具有地球環(huán)保意義。

(2)、保障電力工作者的身體健康

SF6氣體在電氣設(shè)備中經(jīng)電暈、火花及電弧放電作用，還會產(chǎn)生多種有毒和腐蝕性氣體。排放后，其中的二氧化硫會刺激上、下呼吸道，使人流淚。氫氟酸是強脫水劑，大量吸入會嚴重危害身體健康。SF6氣體微水綜合在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用將大大減少SF6氣體的排放，有利于保障電力工作者的身體健康。

(3)、減少停電時間和事故損失，提高供電時率，提高電力設(shè)備管理水平

SF6微水與密度綜合在線監(jiān)測裝置可長期掛網(wǎng)運行，監(jiān)測SF6氣體的含水量和密度。其配備的無線lora通訊，可將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至監(jiān)控中心。當被測氣體指標超標時，監(jiān)測器將自動按事先設(shè)定的門限上傳報警信號至遠方監(jiān)控中心，或直接啟動報警裝置。上位機軟件可按設(shè)定的時間和頻率，采樣存儲顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并自動繪制成變化趨勢圖供觀察分析之用。它的運用將從技術(shù)上有力地支撐狀態(tài)檢修模式，并免去供電公司為完成檢測工作需配備巡檢人員、巡檢車輛、檢測設(shè)備、高價值的SF6氣體和人工巡檢對發(fā)現(xiàn)故障隱患系統(tǒng)的不及時性，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，減少停電時間和事故損失，增加設(shè)備運行效率，提高設(shè)備運行的管理水平。

(4)、減員增效

以南京供電公司為例，南京市現(xiàn)有200余個變電站，按平均每個變電站分攤的設(shè)備巡檢人員一人計算，現(xiàn)有約200余人的巡檢隊伍，采用在線監(jiān)測系統(tǒng)后，可減少巡檢人員90%以上，即180人，按人均7萬元/年計算，每年可減少支出1260萬元，該系統(tǒng)的運行有利于供電主業(yè)人員的精減，為供電系統(tǒng)發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)提供了大量的人力資源。

從設(shè)備、管理、檢修和環(huán)保四個方面對SF6氣體在線檢測設(shè)備使用前后對比分析的結(jié)論為：使用數(shù)字式SF6氣體微水綜合在線檢測設(shè)備后，當年就可收回成本的89.3%。

二、產(chǎn)品概述（LYWM-02   電力體制改革“微水密度在線監(jiān)測系統(tǒng)"外形美觀實用）

2.1 產(chǎn)品簡介

為適應(yīng)我國電力行業(yè)體制改革的需要和加快電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)及狀態(tài)檢修發(fā)展的步伐，研究和探索以在線監(jiān)測技術(shù)為基礎(chǔ)，故障檢修與預防性相結(jié)合，以實現(xiàn)*大可靠性和*低成本消耗為目標的狀態(tài)檢修模式，我公司研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SF6氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)。該設(shè)備能夠以高于國家標準的測量精度，長期在線監(jiān)測斷路器SF6氣體的密度、微水、溫度及其變化趨勢，其功能是在SF6氣體有關(guān)指標出現(xiàn)變化時，給出變化曲線；有關(guān)指標達到報警狀態(tài)時，報警或自動啟動報警裝置；當有關(guān)指標超標達到危險狀況時，報警或自動啟動閉鎖裝置，禁止斷路器動作，以保障設(shè)備和變電站整套系統(tǒng)的安全。上述監(jiān)測設(shè)備配有無線lora通訊接口，可將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至變電站、城市中心乃至更上級監(jiān)控中心，真正實現(xiàn)變電站，尤其是無人值班站的設(shè)備在線監(jiān)測。同時，監(jiān)測到的各項指標的變化趨勢為斷路器的狀態(tài)檢修提供了有效依據(jù)。

2.2 產(chǎn)品功能

（1）在線監(jiān)測SF6氣體濕度、密度與溫度；

（2）在線監(jiān)測氣體泄漏與泄漏報警；

（3）可按預設(shè)值或用戶給定值自動啟動低壓報警和閉鎖裝置

（4）通過lora無線通訊至監(jiān)控后臺；

（5）通過后臺軟件自動繪制狀態(tài)變化趨勢圖；

（6）可選大屏幕液晶顯示器現(xiàn)場顯示實時數(shù)據(jù)，具備屏幕保護和聲控顯示功能；

（7）手持遙控器設(shè)置報警與閉鎖門限值和顯示方式；

（8）全密封，抗干擾，適用于室外和低溫環(huán)境。

2.3 產(chǎn)品特點

（1）高精度與高可靠性

變送器采用了進口高穩(wěn)定性傳感器，傳感器經(jīng)變送器內(nèi)部電路的修正、補償，其輸出線性度好，精度高；變送器外部結(jié)構(gòu)也更適于高頻電場環(huán)境下的測量，它與電路處理部分融為一體，以減少干擾耦合，提高電路長期工作的穩(wěn)定性和可靠性。

（2）實現(xiàn)在線監(jiān)測監(jiān)控和狀態(tài)檢修

該變送器可長期掛線運行。其配備的通過無線lora通訊，可將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至監(jiān)控中心。當被測氣體指標超標時，監(jiān)測器將自動按事先設(shè)定的門限上傳報警或閉鎖信號至遠方監(jiān)控中心，或直接啟動報警、閉鎖裝置。上位機軟件可按設(shè)定的時間和頻率，采樣存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，并按需要將上述數(shù)據(jù)自動繪制成變化趨勢圖，供觀察分析之用。

SF6氣體綜合在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)斷路器的狀態(tài)監(jiān)測，有利于及時掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，使狀態(tài)檢修得以實現(xiàn)，減少檢修費用和停電時間，從而提高管理水平。

（3）結(jié)構(gòu)特別，安裝使用方便

傳感器采用全封閉設(shè)計，外形特別美觀，傳感器、電源、數(shù)據(jù)輸出電路和安裝在同一機殼內(nèi)。它防水抗塵防爆，抗強電磁干擾，安裝使用方便，可用于高頻電場環(huán)境和室外環(huán)境。

2.4 變送器技術(shù)指標

測量參數(shù)

露點范圍：  -50…+20℃ Td/f

壓力范圍：  0…+10bar

溫度范圍：  -40…+80℃

計算參數(shù)

轉(zhuǎn)化為20 °C標準條件下的參數(shù)

微水值： 10…20000ppm

壓力值(密度)：1 ...12 bar

SF6混合密度: 0 ...100 kg/m3

輸出參數(shù)有: PPM20（20℃下微水）、P20（20℃下壓力，密度）、T（℃）、Td（露點）、P（壓力）、Tdatm（常壓露點）、密度（㎏/m3）

精度

露點精度： ±3℃ Td

壓力值(密度)精度：±0.1% FS

溫度精度：±1℃

傳感器響應(yīng)時間:

露點傳感器: 2S(20℃)

壓力傳感器:<0.5S(20℃)

工作環(huán)境

變送器工作溫度：-40...+80℃

過載安全壓力： 20 bar

相對濕度： 0~100RH%

被測氣體：  SF6,SF6/N2混合氣

輸出

通訊方式： 無線lora

傳輸速度： 9600bps

一般參數(shù)

工作電壓:  18…36VDC

功      率:<3W

重      量：361g

防護等級： IP65

外殼材質(zhì)：不銹鋼

接頭材質(zhì)：不銹鋼

電氣接頭：M12連接器

機械接口: M30*1.5

密封方式： O型圈（33*2.5mm）

漏氣率： ≤10-9Pa·m3/s（氦氣檢測）

額定充氣壓力： 0.6MPa abs

抗電磁干擾

浪涌:       4級（GB/T 17626.5-2008）

靜電放電 :   4級（GB/T 14598.14-2010）

快速瞬變干擾:   4級（GB/T 14598.10-2007）

阻尼振蕩磁場:   5級（GB/T 17626.10-1998）

射頻傳導干擾:   3級（GB/T 17626.6-2008）

脈沖群干擾:      3級（GB/T 17626-12-1998）

安全實驗  GB 4943.1-2001

抗電強度測試       700 VDC

絕緣阻抗測試       3200MΩ

振動測試           GB/T 11287一2000

沖擊與碰撞試驗     GB/T 14537一1993

尺寸圖：

2.5 專用三通

專用三通需要根據(jù)具體設(shè)備情況而設(shè)計加工，我公司已經(jīng)針對國內(nèi)外絕大多數(shù)斷路器，GIS等設(shè)備開發(fā)了專用三通。三通的一端為進氣口，另一端為預留補氣口，兩段均有內(nèi)置逆止閥。傳感器通過三通安裝在充氣設(shè)備的補氣口上。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

隨著人工智能技術(shù)的日益成熟和普及，人類社會快速邁入人工智能時代。當人工智能技術(shù)為千行百業(yè)深度賦能，既有的工作模式、生產(chǎn)流程、勞動效率都將發(fā)生翻天覆地的變化。

如今，廣泛應(yīng)用的人工智能技術(shù)正在快速重構(gòu)行業(yè)生態(tài)，勞動力市場第1個受到波及。一方面，重復性、機械性的大量勞動崗位可能很快被人工智能技術(shù)替代；另一方面，人工智能應(yīng)用于不同的生產(chǎn)場景后，將催生大量新興的勞動崗位。在新一輪技術(shù)革命中，勞動者既面臨“機器換人"的生存焦慮，也迎來“人機共生"的進化機遇。在人工智能時代，勞動如何被定義，勞動價值怎樣得到彰顯，成為全社會每個勞動者的必答題。

以電力行業(yè)為例，雖然它并不屬于勞動密集型行業(yè)，但卻具有廣泛的戰(zhàn)略性高價值應(yīng)用場景需求，迫切需要數(shù)字化和人工智能、*通信網(wǎng)絡(luò)等前沿技術(shù)。當前，在電力系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)已經(jīng)貫穿于發(fā)電、輸電、配電和用電等各個環(huán)節(jié)。在巡檢工作中，國家電網(wǎng)目前通過投入近4萬臺無人機，配合人工智能線路缺陷識別技術(shù)，年智能巡檢桿塔1000萬基，減少人工登塔次數(shù)40%，巡視效率提升2倍以上；在運維工作中，配網(wǎng)帶電作業(yè)機器人已迭代研發(fā)至第四代，不停電智能作業(yè)超過8.7萬次；在客服工作中，95598智能客服智能問答回復率超90%，累計服務(wù)超2.7億次……人工智能技術(shù)正與電網(wǎng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)高速融合。各地供電企業(yè)積極作為，以人機協(xié)作、算電協(xié)同為主題的學習、培訓、競賽層出不窮，“人工智能+專業(yè)"協(xié)同創(chuàng)新機制正在為電網(wǎng)新質(zhì)生產(chǎn)力提供源源不斷的發(fā)展動力。

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