1、提供示范。 根据智能电网建设的要求，作出全面综合在线监测系统对故障预警的可靠性优化运行的指 导性延长使用寿命以及实现状态检修所带来的经济效益的全面评估报告。 成果形式 通过项目的实施可建立起详实的理论研究报告，整套设计制造技术，为湖北电网公司在智能电网 变电站建设及改造提供有力的理论依据及实践经验。 六合作单位或依托工程单位落实情况 七项目承担单位的条件 项目负责人 项目研究人员 序 号 姓名年龄 职务 职称 专业本项目中分工 投入项 目工作 总月数 工作 单位 具备的条件 八项目的进度安排 序号时间段内容 前期调研确定现有类设备检测系统技术，及监测检测系 统的运行可靠性，准确性，完成调研报告。 选定试点的变电站及类设备， 购臵。
2、造现场安装和运行过程中，不可避免会在其内部产生定的不良 缺陷，如电极表面毛刺及划痕自由导电微粒悬浮导体水分及气体分解等，这些问题的存在和 发展对电气设备绝缘和机械特性带来不同程度的危害，严重时甚至造成设备故障，限于当前缺少对 设备进行全面检测的有效手段，因此如何确保电气设备运行安全已成为个学术及工程研究热点问 题。 现阶段随着电网的快速建设，因结构紧凑绝缘性能稳定断流能力强重燃率低运行可靠等优 点，大量的进入电网并出现了事故缺陷频繁的普遍现象，究其原因方面，超特高压设备 的设计加工及生产还未完全掌握另方面，设备在出厂运输现场安装及投运前检验等方面均缺乏 质量考核手段，如何保证设备安全运行已成为电网运行单位急需解决的难题。目前高电压等级 绝缘检测手段较少，主要包括局部放电检测及气体分解产物测试两种主要手段，而该两种检测手段 尚未成熟，形成对系。
3、涉及到中局部放电监测，般采用方法进行。装臵上用多个传感器 检测接收到同放电源产生的信号时间差，然后根据这些信号时差和电磁波的传播速度可进行放电 源定位。基于这原理进行的定位法，所要测量的信号时差通常在纳秒数量级，这不仅要求测 量记录设备具有很高的频带和采样率，还要求被测信号本身具有很陡的起始沿，方能读取纳秒量级的信 号起始时刻，及以上频段的信号正好满足这要求。 断路器在线监测系统，应用于各种断路器机械特性的在线实时监测。记录断路器正常运行开断状 态时三相次电流跳合闸线圈电流辅助接点状态断路器机械特性和机构箱的温湿度油泵电机 电流。断路器状态在线监测子系统系统硬件包括电流互感器，温湿度传感器，以及震动传感器。测量信 号包括模拟量和开关量。 采用气相色谱技术及技术实现分解物离线监测，通过建立现场数据的分类统计机制，对 比局部放电数据情况形成大量。
4、安装和调试综合分析中心系统的传感器网络硬件 建立数据分析模型 开发建立综合分析中心系统的专业分析模型局部放电模型 分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模 型断路器开断特性模型及断路器机械特性模型，综合分析 设备状态和各个特性参数的关联。 联合研发的新系统数据接口调试 通讯软件研发编程和调试 数据接口系统软件联调运行测试 进行研发程序验收 完成数据通讯设备验收 项目查新评审工作 项目结题，科技申报等工作 目的和意义 本项目的目的在于对全省范围内类设备中使用的气体进行综合分析，给出的气体运行 性能的评估结果积累设备运行维护经验，尤其对气体的使用维护故障诊断及更换策略等 方面具有实际意义，可进步实现设备状态检修，为今后智能的设计选型及智能型设备的运行 维护优化等方面奠定技术基础。 六氟化硫电气设备在制。
5、测气体分解物的方法具有 不受电磁噪声和振动干扰的优点,适合于现场使用，除了能检测局部放电，还可用于检测过热故障而 且随着局部放电和过热的持续，分解气体的量也将逐渐累积，故该方法非常适合于状态长期监 测。 般采用作为绝缘和灭弧介质，其优异特性主要来源于的高耐电强度和强灭弧性能。 当中存在放电或过热故障时，会发生定程度的分解并产生气体分解物。自上世纪年代以 来，国际上对气体在各种放电条件下的分解特性进行了大量的基础研究，采用各种分析工具，探讨 了分解生成物的种类以及分解的基本过程，及分别于年和 年对有关气体分解物的研究进行了很好的总结。其后由于混合气体研究的需要， 和等对混合气体中的气体分解物进行了大量研究。 研究表明，气体生成物的种类和含量与放电类型及放电能量涉及的金属和绝缘物种类 水分及氧气含量等因素有关。般而言，最初的分解产物为等低氟化。
6、解物的方法具有 不受电磁噪声和振动干扰的优点,适合于现场使用，除了能检测局部放电，还可用于检测过热故障而 且随着局部放电和过热的持续，分解气体的量也将逐渐累积，故该方法非常适合于状态长期监 测。 般采用作为绝缘和灭弧介质，其优异特性主要来源于的高耐电强度和强灭弧性能。 当中存在放电或过热故障时，会发生定程度的分解并产生气体分解物。自上世纪年代以 来，国际上对气体在各种放电条件下的分解特性进行了大量的基础研究，采用各种分析工具，探讨 了分解生成物的种类以及分解的基本过程，及分别于年和 年对有关气体分解物的研究进行了很好的总结。其后由于混合气体研究的需要， 和等对混合气体中的气体分解物进行了大量研究。 研究表明，气体生成物的种类和含量与放电类型及放电能量涉及的金属和绝缘物种类 水分及氧气含量等因素有关。般而言，最初的分解产物为等低氟化物和原子。
7、，电力部门已大量装备气相色谱仪，因此可以期待气相色谱在 故障诊断领域的良好前景另外，基于傅里叶红外光谱的测量技术具有较高的灵敏度，可检测出 多种分解气体，还有较高的检测精度，展现了巨大的潜力。因此本课题选择气相色谱及傅里叶红外光谱 作为基本的技术手段，开展气体分解物检测的研究。 对开展状态检修是种先进的检修方式选择，以设备当前的实际工作状况为依据，通过先进的 状态监测和诊断手段可靠性评价及寿命预测手段，判断设备的状态，识别故障的早期征兆，对故障部 位及其严重程度故障发展趋势作出判断，进而确定适当和必要的检修时间和项目，在设备性能下降到 定程度或故障将要发生之前主动实施维修。由于明显提高了设备的可靠性和可用率，因此这种检修方 式耗费低为电力设备安全稳定长周期全性能优质运行提供了可靠的保障。 国外已经在在线监测装臵诊断及应用方面开展了很多研究，主。
8、装与运行过程中，内部不可避免地产生定的缺陷，如电极表面毛刺自由导电微粒 悬浮导体接触不良水分等，这些内部缺陷的存在和发展会对其绝缘和机械特性造成定危害，严重 时将直接引起设备的停止运行。而伴随着内部缺陷的存在和发展产生的局部放电 ,和过热等问题，既是促使的状态进步恶化的原因，也是反映内部缺陷的信号， 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 可用于故障诊断。 局部放电检测是对进行故障诊断的重要手段之。围绕局部放电检测，国内外的研究者进 行了大量的研究，提出了多种检测方法。这些方法可以分为四类检测超高频电磁波放电电流 或导体电压变动等电气信号的方法检测超声或振动的方法检测发光的方法检测气体分解 物的方法。目前，国内外关于检测法和检测法的研究比较活跃，但这两种方法有个共同的弱 点，就是易于受到外界噪声的干扰。与检测法和检测法相比，检测气体分。
9、物和原子， 等最初生成物可与气态水分和氧气发生进步反应，形成各种气体生成物，活泼的原子可 和金属发生反应，生成金属氟化物大多为固体生成物。在气体中发生放电时，主要的气体生成物 有等在混合气体中，还会有，等， 在混合气体中还可能有在固体绝缘物过热的情况下，也可能有，等气体生成若 涉及含材料，还可能产生和。 从理论上讲，检测中气体分解物的成分与含量可为设备的故障诊断提供丰富的信息。为检 测气体分解物，国内外的研究者提出了各种方法，比如气体检测管，气相色谱法，傅立叶红外 分光光度计，固体电解质传感器,核磁共振，离子移动度计等等。气体检测管使用简 便，可用来进行故障快速定位，但其灵敏度较低，且不能用于在线监测。固体电解质传感器和 等可用于在线监测，但灵敏度比较低。气相色谱法具有较高的灵敏度和相对低的价格，而且由于变压器 油中溶解气体分析的巨大成功。
10、现场数据总结，获得典型故障与关键气体分解物之间的伴生关系。采用 气体传感器实现气体分解物的在线监测，得到各种条件对分解气体检测的影响规律。 在理论工作方面，建立典型故障等效模型，寻找气体分解物与典型故障之间的相关性，筛选出 典型的关键气体和判据。 五预期目标和成果形式 预期目标 通过累积的局部放电气体负荷变化数据和各参数的变化情况，气体质量模型通过联合 研发，结合湖北电网的实际生产运行的需求，开发建立绝缘状态综合分析中心系统后台模型局部 放电模型分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模型断路器开断特性模型及 断路器机械特性模型，对进行综合分析，给出设备的寿命评估结论 本项目将研究成果将大大减小由于类设备运输安装等问题而产生的类设备故障事故。 本项目积累在安装了在线监测系统以后的运行维护经验，实现状态检修，为今后的全面推广应 。
11、要利用在线监测诊断分析平台，对网 内同类型输变电设备横向纵向间数据进行比较，发现微小差异，从而对输变电出现的早期故障得到准 确判断，采取措施防故障进行分析诊断，判断故障原因趋势以及严重程度，研究其可靠性，验证 其是否能从根本上杜绝故障报警的误报和漏报。从而为今后这项技术在网内推广应用积累经验 研究类设备综合分析中心系统如何通过优化运行管理来延长类设备使用寿命 通过类设备绝缘状态综合分析中心系统的应用，研究系统是如何通过建立绝缘状态模型来关注 局部放电气体分解物并通过局部放电测量气体质量维护等手段来延长设备寿命。 实施方案 项目拟采用在两个变电站的主设备先做试点，开发套类设备综合分析系统平台，通 过对局部放电在线监测装臵数据气体分解物普测数据断路器机械特性在线监测装臵数据 设备环境监测数据等进行集成，实现所需的分析和诊断功能。 监测主要。
12、统运行具有指导性的判据仍然较为困难。因此，有必要开展相关研究，利用成熟的 通信计算机及网络等多方面技术实现设备状态可视化，尤其针对全省范围内气体质量使用情 况的归纳与汇总积累同类故障缺陷的原始数据，以利于将来对内部状况进行分析判断。 二国内外研究水平综述 电力系统是社会的重要基础设施，其可靠性对国民经济和人民生活具有重要影响。自上世纪七十年 代以来，由于绝缘可靠性高，占地面积小等优点在电力系统中被广泛使用。根据国际大电网会议 工作组的调查，随着电压等级的提高，设备的重要性影响面故障率维修费用 等均进步提高。与此同时，电力系统中越来越多的设备的投运时间接近和超过年，逐渐趋近 其寿命极限，如何延长其使用寿命并确保其安全运行成为个研究热点问题。因此，对大型设备进 行故障诊断及实现故障后快速高效维修，从而提高其供电可靠性是非常重要的。 设备在安。
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国家电网公司科学技术项目可行性研究报告