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以科技創新提升 電網設備智能管控水平

發布日期: 2021-11-10 信息來源: 稿件庫

  11月4日,3臺由湖南電力科學研究院自主研發的新型油中溶解氣體在線監測裝置在長沙500千伏星城變電站投入運行。該裝置可自動監測變壓器油中溶解氣體的含量,并通過分析診斷結果及時捕捉故障隱患信息,支撐變壓器運行檢修工作,提高電網設備運行可靠性。

 

  變壓器是電力系統中最重要的設備之一,其運行狀況直接影響電網的安全穩定運行。油中溶解氣體分析是保障變壓器安全運行的有效手段。2017年成立的湖南電科院“電博士”團隊,聚焦變壓器油中溶解氣體監測分析這一領域,攻關新型感知技術、創新裝置檢驗方法、深挖各項數據價值,為提升電網設備智能管控水平貢獻智慧。

 

  研發新型裝置

  在更大范圍推廣應用

 

  “變壓器油中溶解氣體在線監測裝置的應用有助于節省變壓器運維成本。然而,以往應用于變壓器的在線監測裝置普遍存在數據不準確、故障率高、運維麻煩等問題,越來越難以滿足電網設備智能管控的需求?!毙滦陀椭腥芙鈿怏w在線監測裝置項目整體協調推進負責人周舟博士介紹道。

 

  2018年,“電博士”團隊針對這些問題開始了研發工作。針對供氣組件需要頻繁維護的難題,團隊研發了自動載氣技術。該技術可以直接取用現場空氣就地凈化,免除了原有定期更換氣瓶的工作。為了提高檢測數據的準確性,團隊還設計出了新型傳感器,創新了智能算法。

 

  2019年年初,“電博士”團隊研發的首套新型變壓器油中溶解氣體在線監測裝置在湘潭“數字韶山”示范工程試點應用。在為期一年的試運行期間,團隊針對高低溫環境下裝置數據不穩定等問題,繼續優化組件與控制策略。2019年年底,具備免維護、高精度和高可靠性等特性的新型變壓器油中溶解氣體在線監測裝置通過型式試驗。

 

  2020年3月,變壓器油中溶解氣體在線監測裝置開始在湖南省智慧變電站建設中全面推廣,涉及±800千伏、500千伏、220千伏、110千伏電壓等級換流站及變電站。今年6月,兩套新型變壓器油中溶解氣體在線監測裝置在山東青島投運。這標志著相關技術和設備開始向全國推廣。截至目前,所有現場裝置均運行穩定。

 

  優化檢驗技術

  保證裝置運行質量

 

  新型油中溶解氣體在線監測裝置推廣應用后,如何保證裝置的運行可靠性,成為“電博士”團隊新的關注點。

 

  “提升裝置運行可靠性,一方面要嚴把新裝置出廠入網檢驗關,另一方面是要對已投運的裝置定期開展性能檢驗?!表椖靠萍脊リP負責人吳俊杰說。

 

  檢驗時,標準油樣數量多且密封要求高,只能在實驗室里配制再分裝到現場,因此工作人員需重復往返,過程煩瑣、效率低下。針對這種情況,吳俊杰帶領團隊以現場配制油樣、多臺同步進樣作為攻關目標,于2020年4月開發了移動式檢驗裝置。團隊成員利用移動式檢驗裝置在變電站現場完成全流程檢驗工作,檢驗結果與實驗室數據一致,且檢驗時間可縮短一半以上。

 

  “今年1月,我們應用新的移動式檢驗裝置檢驗韶山換流站30臺油中溶解氣體在線監測裝置,只用了15天,而同樣的工作去年用了20天?!眻F隊成員劉奕奕說。

 

  年初以來,“電博士”團隊應用這項技術對湖南省所有新入網監測裝置開展全面檢驗,發現不符合要求的裝置20多臺,圴已及時返廠整改或更換。同時,各運維單位制訂了3年滾動計劃,對所轄變電站的油中溶解氣體在線監測裝置開展定期檢驗,保障在線監測裝置運行可靠。

 

  深挖數據價值

  助力專業管理數字化轉型

 

  新型油中溶解氣體在線監測裝置的開發應用和入網把關為變壓器狀態監測提供了硬件保障。而另一方面,變壓器油中溶解氣體的試驗、檢測、監測數據,分別掌握在不同專業班組手中,且數據長期處于“休眠”狀態,應用潛力未被挖掘。利用在線監測/帶電檢測產生的數據,成為“電博士”團隊新的目標。

 

  “電博士”團隊今年年初開始了數據應用項目的攻關。團隊提出線下數據實時線上化、數據價值深度挖掘的思路,開展油中溶解氣體離線分析儀器的數字化研發。同時,團隊依托國網湖南省電力有限公司智能運檢管控平臺,建立了油中溶解氣體數據智慧管控系統。

 

  6月初,第一代油中溶解氣體數據智慧管控系統上線運行。系統實現了離線數據與在線監測數據的實時管理,具備設備狀態評價指導、故障預告警、可靠性分析等功能,實時接入了全省14個地市供電公司變壓器油中溶解氣體離線分析儀器的數據。

 

  4個多月以來,第一代油中溶解氣體數據智慧管控系統自動預警了長沙、株洲、邵陽、懷化等多個地市供電公司所屬變電站內設備隱患缺陷。10月底,系統首次用于全省各單位的油樣考核自動分析,為基層單位提供了一種智能評估手段。

 

  下一步,“電博士”團隊還將繼續深入挖掘數據價值,并將范圍擴展到其余檢測和監測項目,豐富系統功能,陸續上線例行計劃監督、人員能力評價、供應商評價評級等功能,助力專業管理數字化轉型。

 

  截至目前,湖南電科院已完成變壓器油中溶解氣體技術相關科技項目4項,申請發明專利11項,獲得發明專利授權5項、軟件著作權2項,系列產品應用于省內外超過200臺變壓器,推動了變壓器油中溶解氣體在線監測技術的創新發展。

 

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