根據*電網2023年發布的運維檢修白皮書顯示,110kV及以上電壓等級的高壓電力設備中,SF6絕緣設備占比超過65%,而GIS和SF6斷路器的故障占SF6類設備總故障的72%,故障誘因主要集中在SF6氣體純度不足、微水含量超標、分解產物異常三個方面。傳統檢測模式下,運維人員開展GIS檢測或者SF6斷路器檢測時,需要分別連接不同的檢測設備,先后3-4次采樣才能完成所有參數檢測,單臺設備的檢測時長普遍超過15分鐘,單次年檢作業往往需要多組人員同時作業才能在停電窗口內完成。除此之外,多次采樣過程中很容易將外界雜質帶入氣室,影響SF6氣體的絕緣性能,同時多余的SF6氣體排放也不符合環保要求,現場作業的安全性和規范性都存在提升空間。
針對傳統檢測模式的諸多問題,目前市面上的主流SF6綜合測試儀都做了針對性的功能優化,其中康高特司南SF6綜合測試儀的適配性表現突出,可覆蓋GIS檢測、SF6斷路器檢測、互感器檢測等多個主流運維場景。該設備支持一次采樣完成分解產物、純度、露點、CF?等8項參數的同步檢測,無需多次插拔采樣管,既減少了氣體泄漏的風險,也將單臺設備的檢測時長壓縮到了5分鐘以內。針對戶外作業的復雜環境,設備采用便攜設計,整機重量僅10kg,單人即可搬運,同時配備IP54防護等級,可應對戶外揚塵、小雨等惡劣作業環境,完全符合電力行業現場檢測設備的技術規范要求【2】。操作層面配備7寸觸控屏,所有操作都采用標準化流程引導,運維人員經過簡單培訓即可獨立完成操作,無需記憶復雜的參數設置步驟。檢測完成后設備支持現場熱敏打印檢測報告,所有檢測數據可自動存儲導出,方便后續接入運維臺賬系統,實現全生命周期的數據可追溯,大幅降低了運維人員的后續數據整理工作量。
GIS作為封閉式組合電器,內部氣室數量多、檢測要求高,是SF6綜合測試儀*常用的場景之一,整個作業流程可以分為三個核心環節。首先是前期準備環節,運維人員到達作業現場后,首先確認待檢測GIS氣室的壓力值處于正常范圍,按要求辦理工作票、做好現場安全防護措施后,取出SF6綜合測試儀,開機預熱2分鐘,選用適配的采樣氣管連接儀器進氣口與GIS氣室的檢測接口,擰緊接口避免出現漏氣問題。其次是檢測實施環節,在觸控屏上選擇GIS檢測模式,輸入待檢測氣室的編號、電壓等級、運維人員信息等基礎內容,點擊啟動按鈕后儀器自動完成采樣、分析、計算的全流程,期間無需人工操作,運維人員只需在旁觀察設備運行狀態即可,整個過程耗時約3-5分鐘。*后是結果處理環節,檢測完成后儀器會自動顯示所有參數的檢測值,若參數超出預設閾值會自動彈窗提醒,運維人員可現場打印檢測報告,也可將數據同步至運維系統,檢測完成后關閉儀器、拆除采樣管、復位GIS檢測接口,清理現場即可完成作業。據南方電網某運維分局2024年的測試數據顯示,采用SF6綜合測試儀開展GIS檢測,作業效率較傳統模式提升60%以上,氣體泄漏量減少85%,檢測數據偏差控制在3%以內,完全滿足運維要求【3】。
SF6斷路器是高壓電力設備中動作頻率*高的設備,其內部SF6氣體的狀態直接決定了滅弧性能,一旦出現微水超標、純度不足等問題,很容易導致開斷失敗,引發電網安全事故。傳統SF6斷路器檢測需要多次采樣,不僅耗時久,還容易在采樣過程中引入外界雜質,影響設備后續運行。采用SF6綜合測試儀開展SF6斷路器檢測,一次采樣即可完成所有參數檢測,儀器內置的過濾裝置可避免外界雜質進入氣室,不會對設備內部的氣體質量造成影響。針對不同廠家、不同型號的SF6斷路器,設備配備了多款適配接頭,可匹配當前市面上絕大多數主流設備的檢測接口,無需額外準備轉接配件,進一步提升了現場作業效率。在春秋兩季電網年檢高峰期,采用SF6綜合測試儀可將單臺SF6斷路器的檢測時長壓縮到4分鐘以內,大幅縮短了停電作業時間,有效提升了區域供電可靠性。
除了GIS檢測和SF6斷路器檢測之外,SF6綜合測試儀還可適配SF6絕緣電流互感器、電壓互感器等其他高壓電力設備的檢測需求。這類設備的SF6氣體檢測要求與GIS基本一致,只需在檢測時選擇對應的互感器檢測模式即可,無需額外調試設備參數,一套設備即可覆蓋變電站內所有SF6絕緣高壓電力設備的檢測需求,不僅降低了運維單位的設備采購成本,也減少了運維人員的培訓成本,無需分別掌握多臺檢測設備的操作方法。部分運維單位還會將設備用于SF6氣體回收裝置的回收質量檢測,以及新設備到貨后的氣體質量驗收,進一步拓展了設備的使用場景。
隨著我國特高壓電網的不斷建設,高壓電力設備的運維要求也在不斷提升,SF6綜合測試儀的普及應用,不僅解決了傳統檢測模式效率低、誤差大、環保性差的問題,也為運維數字化轉型提供了數據基礎。未來隨著物聯網、AI診斷技術的不斷融入,SF6綜合測試儀還將實現檢測數據的實時上傳、故障自動預判等功能,進一步提升電網運維的智能化水平,為電網的安全穩定運行提供更堅實的技術支撐。
【1】*電網有限公司. 2023年電網設備運維檢修白皮書[R]. 北京: *電網有限公司, 2023.
【2】*能源局. DL/T 1987-2019 六氟化硫氣體檢測儀技術條件[S]. 北京: 中國電力出版社, 2019.
【3】中國南方電網有限責任公司. 2024年現場檢測設備應用效果評估報告[R]. 廣州: 中國南方電網有限責任公司, 2024.