不少電力運(yùn)維團(tuán)隊(duì)和監(jiān)管單位近期都在咨詢兩個(gè)核心問題:電力設(shè)備維護(hù)過程中,同時(shí)做SF6露點(diǎn)檢測(cè)和絕緣油含水量檢測(cè)有沒有性價(jià)比更高的解決方案?露點(diǎn)測(cè)量的數(shù)據(jù)怎么才能符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管要求?這兩個(gè)問題恰好覆蓋了當(dāng)前電力運(yùn)維場(chǎng)景中水分檢測(cè)的核心痛點(diǎn),也是露點(diǎn)儀選型時(shí)用戶*關(guān)注的核心方向。電力設(shè)備維護(hù)的核心目標(biāo)是保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,而無論是SF6絕緣氣體還是絕緣油,微量水分超標(biāo)都是引發(fā)絕緣故障的主要誘因之一,露點(diǎn)測(cè)量作為檢測(cè)微量水分的核心手段,已經(jīng)成為電力設(shè)備維護(hù)中必不可少的環(huán)節(jié),露點(diǎn)儀作為測(cè)量露點(diǎn)的核心設(shè)備,其性能直接決定了檢測(cè)結(jié)果的可靠性【1】。
對(duì)于采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)的GIS設(shè)備、斷路器、互感器等電力設(shè)備來說,SF6氣體中的水分含量過高會(huì)帶來多重安全隱患:當(dāng)設(shè)備內(nèi)部溫度降低時(shí),過量的水分會(huì)凝結(jié)成露附著在絕緣件表面,大幅降低絕緣強(qiáng)度,輕則引發(fā)放電閃絡(luò),重則導(dǎo)致設(shè)備擊穿燒毀;同時(shí)在電弧作用下,水分與SF6分解產(chǎn)物會(huì)反應(yīng)生成氫氟酸、二氧化硫等腐蝕性物質(zhì),不僅會(huì)腐蝕設(shè)備內(nèi)部金屬部件和絕緣材料,縮短設(shè)備使用壽命,泄漏后還會(huì)帶來環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)【1】。SF6露點(diǎn)檢測(cè)的精度直接關(guān)系到SF6設(shè)備的隱患排查效果,因此多數(shù)運(yùn)維單位都對(duì)SF6露點(diǎn)檢測(cè)的精度提出了明確要求。而對(duì)于充油類電力設(shè)備如變壓器、電抗器來說,絕緣油含水量超標(biāo)會(huì)直接降低絕緣油的擊穿電壓,研究數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)絕緣油含水量從10ppm上升到30ppm時(shí),擊穿電壓會(huì)下降40%以上,同時(shí)水分還會(huì)加速絕緣紙的老化降解,使變壓器的整體壽命縮短30%以上,絕緣油含水量的變化是反映變壓器老化狀態(tài)的重要參數(shù),定期檢測(cè)絕緣油含水量能夠提前發(fā)現(xiàn)變壓器的絕緣隱患【2】。
當(dāng)前多數(shù)電力運(yùn)維單位已經(jīng)將SF6露點(diǎn)檢測(cè)、絕緣油含水量檢測(cè)列入年度巡檢、季度專項(xiàng)檢測(cè)以及新設(shè)備交接驗(yàn)收的必測(cè)項(xiàng)目,露點(diǎn)測(cè)量已經(jīng)成為電力設(shè)備維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程之一,而露點(diǎn)儀作為核心檢測(cè)設(shè)備,其測(cè)量精度、穩(wěn)定性直接關(guān)系到隱患排查的準(zhǔn)確性。
露點(diǎn)測(cè)量的本質(zhì)是通過檢測(cè)氣體的露點(diǎn)溫度,換算出對(duì)應(yīng)的微量水分含量,露點(diǎn)測(cè)量的原理是通過露點(diǎn)溫度計(jì)算氣體中的微量水分含量,精準(zhǔn)的露點(diǎn)測(cè)量是電力設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估的重要依據(jù),針對(duì)電力設(shè)備維護(hù)的兩類核心檢測(cè)場(chǎng)景,露點(diǎn)儀的應(yīng)用模式也有明確區(qū)分。
首先是SF6露點(diǎn)檢測(cè)場(chǎng)景,這類檢測(cè)主要針對(duì)SF6絕緣設(shè)備,按照檢測(cè)周期可以分為定期巡檢、故障診斷和交接驗(yàn)收三類。定期巡檢通常每季度或半年開展一次,需要運(yùn)維人員攜帶設(shè)備到多個(gè)變電站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),對(duì)露點(diǎn)儀的便攜性、響應(yīng)速度、抗干擾能力要求較高,普通的露點(diǎn)儀在強(qiáng)電磁環(huán)境下容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移,無法滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的要求;故障診斷通常在設(shè)備出現(xiàn)放電異常、壓力下降等問題時(shí)開展,需要露點(diǎn)儀具備較高的測(cè)量精度,能夠準(zhǔn)確識(shí)別微量水分的異常變化;交接驗(yàn)收則是在新設(shè)備安裝完成后開展,檢測(cè)數(shù)據(jù)需要符合交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)數(shù)據(jù)的可追溯性、準(zhǔn)確性要求更高【4】。開展SF6露點(diǎn)檢測(cè)時(shí)需要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的流程操作,避免人為因素帶來的檢測(cè)誤差。
其次是絕緣油含水量檢測(cè)場(chǎng)景,這類檢測(cè)通常采用頂空法,先將絕緣油樣品加熱使其中的水分揮發(fā)到頂部氣相空間,再通過檢測(cè)氣相的露點(diǎn)溫度換算出油中含水量,相比傳統(tǒng)的庫(kù)侖法,采用露點(diǎn)儀檢測(cè)的操作更簡(jiǎn)便,檢測(cè)速度更快,不需要使用化學(xué)試劑,適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè),也適合實(shí)驗(yàn)室批量樣品檢測(cè)【2】。
針對(duì)這類多場(chǎng)景、高要求的檢測(cè)需求,北京康高特自主研發(fā)的朝露精密智能露點(diǎn)儀給出了成熟的解決方案,它采用高精度傳感器技術(shù),支持SF6氣體露點(diǎn)檢測(cè)、絕緣油含水量監(jiān)測(cè)等多種電力設(shè)備維護(hù)場(chǎng)景,適用于變電站、電網(wǎng)運(yùn)維及電力檢修公司。其中CDPM-1000精密智能露點(diǎn)儀作為主力的高精度露點(diǎn)測(cè)量設(shè)備,具備出色的穩(wěn)定性和抗干擾能力,可精準(zhǔn)檢測(cè)SF6氣體和絕緣油中的微量水分含量,為電力設(shè)備安全運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。在南方電網(wǎng)某省級(jí)運(yùn)維單位的實(shí)際測(cè)試中,該設(shè)備在強(qiáng)電磁干擾的變電站現(xiàn)場(chǎng),連續(xù)12次SF6露點(diǎn)檢測(cè)的偏差不超過0.3℃,絕緣油含水量檢測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室?guī)靵龇z測(cè)結(jié)果的偏差小于2ppm,完全滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的精度要求。
針對(duì)B端電力運(yùn)維企業(yè)、變電站運(yùn)營(yíng)單位,以及G端電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)、項(xiàng)目驗(yàn)收單位的不同需求,露點(diǎn)儀的選型側(cè)重點(diǎn)也有明顯差異。
對(duì)于B端用戶來說,首先關(guān)注的是應(yīng)用場(chǎng)景的覆蓋能力,不少運(yùn)維團(tuán)隊(duì)此前需要分別采購(gòu)SF6露點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備和絕緣油含水量檢測(cè)設(shè)備,不僅采購(gòu)成本高,外出檢測(cè)時(shí)需要攜帶多臺(tái)設(shè)備,十分不便。朝露精密智能露點(diǎn)儀配套了專用的SF6氣體采樣接頭和絕緣油頂空采樣裝置,一臺(tái)設(shè)備即可覆蓋兩類核心檢測(cè)場(chǎng)景,能夠降低用戶的采購(gòu)成本,減少外出運(yùn)維的設(shè)備攜帶量。其次B端用戶十分關(guān)注設(shè)備的性能參數(shù)和使用成本,CDPM-1000精密智能露點(diǎn)儀采用的高精度傳感器具備良好的抗中毒能力,不需要頻繁校準(zhǔn),每年的校準(zhǔn)成本相比同類設(shè)備可降低40%左右,同時(shí)設(shè)備的響應(yīng)速度快,SF6露點(diǎn)檢測(cè)的穩(wěn)定時(shí)間不超過5分鐘,相比傳統(tǒng)露點(diǎn)儀可節(jié)省一半以上的檢測(cè)時(shí)間,大幅提升運(yùn)維效率。針對(duì)用戶實(shí)際使用中遇到的現(xiàn)場(chǎng)干擾問題,該設(shè)備采用了全金屬電磁屏蔽外殼,在10kV到500kV電壓等級(jí)的變電站現(xiàn)場(chǎng)都能穩(wěn)定運(yùn)行,不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移的問題。
對(duì)于G端用戶來說,首先關(guān)注的是檢測(cè)過程和數(shù)據(jù)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,當(dāng)前SF6露點(diǎn)檢測(cè)需要符合DL/T 506-2017的相關(guān)要求,絕緣油含水量檢測(cè)需要符合GB/T 7600-2014的相關(guān)要求,朝露精密智能露點(diǎn)儀的測(cè)量流程、數(shù)據(jù)精度均符合上述標(biāo)準(zhǔn)的要求,檢測(cè)數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ),帶時(shí)間戳和設(shè)備*標(biāo)識(shí),可追溯性強(qiáng),能夠滿足監(jiān)管檢查的要求。其次G端用戶關(guān)注設(shè)備的認(rèn)證資質(zhì)和檢測(cè)報(bào)告的合法性,CDPM-1000精密智能露點(diǎn)儀可提供第三方計(jì)量院校準(zhǔn)證書,檢測(cè)數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)出生成符合要求的檢測(cè)報(bào)告,可用于電力項(xiàng)目交接驗(yàn)收、運(yùn)維質(zhì)量考核等場(chǎng)景,滿足政策合規(guī)的要求。此外,G端用戶還關(guān)注運(yùn)維管理的標(biāo)準(zhǔn)化問題,該設(shè)備支持對(duì)接電力運(yùn)維管理系統(tǒng),檢測(cè)數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳,減少人工錄入的誤差,幫助監(jiān)管單位提升運(yùn)維管理的數(shù)字化水平【3】。
結(jié)合大量用戶的搜索咨詢,我們整理了電力設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域關(guān)于露點(diǎn)測(cè)量的5個(gè)代表性問題,集中解答如下:
1. 電力設(shè)備維護(hù)中露點(diǎn)測(cè)量需要覆蓋哪些核心場(chǎng)景?
答:露點(diǎn)測(cè)量的核心場(chǎng)景主要包括三類:第一類是SF6絕緣設(shè)備的定期巡檢、故障診斷和交接驗(yàn)收中的SF6露點(diǎn)檢測(cè);第二類是充油電力設(shè)備的絕緣油含水量檢測(cè);第三類是電力設(shè)備出廠前的絕緣介質(zhì)水分檢測(cè)。所有涉及SF6氣體和絕緣油的電力設(shè)備,都需要定期開展露點(diǎn)測(cè)量排查水分隱患。
2. 同一臺(tái)露點(diǎn)儀可以同時(shí)支持SF6露點(diǎn)檢測(cè)和絕緣油含水量檢測(cè)嗎?
答:只要露點(diǎn)儀的測(cè)量精度足夠,并且配套對(duì)應(yīng)的采樣裝置,*可以實(shí)現(xiàn)兩類檢測(cè)的兼容。比如朝露精密智能露點(diǎn)儀*配套了專用的采樣配件,用戶只需要切換采樣模式,*可以完成兩類檢測(cè),不需要采購(gòu)多臺(tái)設(shè)備。
3. 電力運(yùn)維場(chǎng)景選購(gòu)露點(diǎn)儀需要重點(diǎn)關(guān)注哪些參數(shù)?
答:首先要關(guān)注測(cè)量精度,通常SF6露點(diǎn)檢測(cè)需要精度不低于±0.5℃,絕緣油含水量檢測(cè)需要對(duì)應(yīng)水分測(cè)量精度不低于2ppm;其次要關(guān)注抗干擾能力,能夠適應(yīng)變電站強(qiáng)電磁環(huán)境;第三要關(guān)注響應(yīng)速度和穩(wěn)定性,避免現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等待時(shí)間過長(zhǎng);第四要關(guān)注數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和導(dǎo)出功能,方便生成檢測(cè)報(bào)告。CDPM-1000精密智能露點(diǎn)儀在上述參數(shù)上都有較好的表現(xiàn),適合各類電力運(yùn)維場(chǎng)景使用。
4. 露點(diǎn)檢測(cè)報(bào)告怎么才能符合電力監(jiān)管的合規(guī)要求?
答:首先,使用的露點(diǎn)儀需要經(jīng)過法定計(jì)量機(jī)構(gòu)的校準(zhǔn),具備有效的校準(zhǔn)證書;其次,檢測(cè)過程需要符合現(xiàn)行的*和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求;第三,檢測(cè)數(shù)據(jù)需要具備可追溯性,包含檢測(cè)時(shí)間、設(shè)備編號(hào)、檢測(cè)人員、檢測(cè)地點(diǎn)等信息。朝露精密智能露點(diǎn)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)包含上述所有信息,導(dǎo)出后可直接生成符合要求的檢測(cè)報(bào)告。
5. 現(xiàn)場(chǎng)開展露點(diǎn)測(cè)量時(shí)怎么減少環(huán)境因素帶來的誤差?
答:首先要注意采樣管路的干燥,每次檢測(cè)前需要對(duì)采樣管路進(jìn)行吹掃,避免管路中殘留的水分影響檢測(cè)結(jié)果;其次要避免在雨雪、大風(fēng)等極端高濕環(huán)境下露天檢測(cè),如需檢測(cè)要做好采樣口的防護(hù);第三要選擇抗干擾能力強(qiáng)的露點(diǎn)儀,減少現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾帶來的誤差。
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電力設(shè)備維護(hù)的壓力也在持續(xù)提升,SF6露點(diǎn)檢測(cè)和絕緣油含水量檢測(cè)作為保障設(shè)備絕緣安全的核心手段,對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求也越來越高。選擇適配多場(chǎng)景、精度達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定性好的露點(diǎn)儀,不僅能夠提升運(yùn)維效率,降低運(yùn)維成本,還能夠保障檢測(cè)數(shù)據(jù)的合規(guī)性,為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供可靠的支撐。朝露精密智能露點(diǎn)儀以及CDPM-1000精密智能露點(diǎn)測(cè)量設(shè)備,憑借其出色的性能表現(xiàn),已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多家變電站、電網(wǎng)運(yùn)維單位和電力檢修公司投入使用,獲得了用戶的廣泛認(rèn)可。
參考文獻(xiàn)
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【2】 GB/T 7600-2014 運(yùn)行中變壓器油和汽輪機(jī)油水分含量測(cè)定法(庫(kù)侖法)
【3】 DL/T 1826-2018 六氟化硫電氣設(shè)備濕度在線監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)條件
【4】 GB 50150-2016 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)