电力建设新产品“光声光谱变压器油中溶解气体在线监测装置”使用注意事项

国网秦皇岛供电公司某220千伏变电站运维班班长韩军通过智能巡检系统发现2号主变压器油温出现异常波动。系统随即将隐患信息推送至主控室监控大屏，并通过移动终端生成带电检测工单。接到指令后，检修人员迅速响应。从数据出现异常预警到检修人员抵达现场，仅用8分钟。

为提升迎峰度夏期间供电可靠性，秦皇岛供电公司不断推动数字技术与电力运维深度融合，打造“自动感知、自动预警、高效处置"的智慧运维体系。

“我们融合保电管理制度与电力生产管理系统，让系统具备移动派单、实时跟踪和超时预警等功能，就像给运维工作配备了一位‘智能管家’，能自动协调调度各项任务。"韩军介绍。目前，秦皇岛辖区主要变电站已形成“工单精准下发、执行实时监督、超时自动提醒"的全流程闭环管理模式。变电站出现的各类问题可在30分钟内响应、2小时内处理完毕。

一、产品简介（LYGCXT9000电力建设新产品“光声光谱变压器油中溶解气体在线监测装置"使用注意事项）

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电力建设新产品“光声光谱变压器油中溶解气体在线监测装置"使用注意事项）

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电力建设新产品“光声光谱变压器油中溶解气体在线监测装置"使用注意事项）

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H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6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电力建设新产品“光声光谱变压器油中溶解气体在线监测装置"使用注意事项）

1.性能参数

                                       表1 产品性能参数表

2、检测项参数

                                                                              表2 气体检测参数表

五、结构组成（LYGCXT9000电力建设新产品“光声光谱变压器油中溶解气体在线监测装置"使用注意事项）

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-热-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

                                                                               表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 5 所示。（注：接线端子 1 的 1、2 脚为 L，3、 4 脚为 N，5、6 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 1 的 7 脚为 485-1 +，8 脚为 485-1 -，9 为 485-1 G、

接线端子 1 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

在一座变电站的主控室内，运维班技术员徐斌通过新一代集控系统实时监测全站设备运行状态。作为智慧运维体系的“大脑"，该系统能动态展示各设备的电流、电压、油温等核心参数及站内温度、湿度等环境信息。一旦检测到异常信号，系统会立即自动弹窗告警，无须运维人员逐个排查设备，降低人工巡检的漏判风险。

设备隐患的精准防控离不开技术手段支撑。变电站的智能巡检系统实时监测站内3327个监测点及站外12处输电通道数据，通过秦皇岛供电公司自主研发的算法，该系统实现了呼吸器吐泡动态捕捉、“油位-油温"联动预警等，可精准识别设备异常。今年迎峰度夏期间，该系统已成功预警11次设备隐患，准确率达100%。

智慧运维体系还将防护延伸至防汛等领域。目前，在一些重要变电站已部署8处水位监测点和10个摄像头，构建了一套立体化防汛监控网络。一旦水位超过警戒线10厘米，系统便自动启动应急预案。8月15日，秦皇岛出现强降雨，该系统提前2小时发出预警，变电运维人员迅速采取排水措施，避免了电缆沟进水。

在安全保障方面，主要变电站升级构建了“三维安防"体系，实现智能监控全覆盖。关键通道设有红外对射装置，系统会在可疑人员进入监控范围时立即触发声光报警，便于相关人员迅速响应处置。目前，智慧运维经验已推广至全市4座重点保供变电站。

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