根据*电网2023年发布的运维检修白皮书显示,110kV及以上电压等级的高压电力设备中,SF6绝缘设备占比超过65%,而GIS和SF6断路器的故障占SF6类设备总故障的72%,故障诱因主要集中在SF6气体纯度不足、微水含量超标、分解产物异常三个方面。传统检测模式下,运维人员开展GIS检测或者SF6断路器检测时,需要分别连接不同的检测设备,先后3-4次采样才能完成所有参数检测,单台设备的检测时长普遍超过15分钟,单次年检作业往往需要多组人员同时作业才能在停电窗口内完成。除此之外,多次采样过程中很容易将外界杂质带入气室,影响SF6气体的绝缘性能,同时多余的SF6气体排放也不符合环保要求,现场作业的安全性和规范性都存在提升空间。
针对传统检测模式的诸多问题,目前市面上的主流SF6综合测试仪都做了针对性的功能优化,其中康高特司南SF6综合测试仪的适配性表现突出,可覆盖GIS检测、SF6断路器检测、互感器检测等多个主流运维场景。该设备支持一次采样完成分解产物、纯度、露点、CF₄等8项参数的同步检测,无需多次插拔采样管,既减少了气体泄漏的风险,也将单台设备的检测时长压缩到了5分钟以内。针对户外作业的复杂环境,设备采用便携设计,整机重量仅10kg,单人即可搬运,同时配备IP54防护等级,可应对户外扬尘、小雨等恶劣作业环境,完全符合电力行业现场检测设备的技术规范要求【2】。操作层面配备7寸触控屏,所有操作都采用标准化流程引导,运维人员经过简单培训即可独立完成操作,无需记忆复杂的参数设置步骤。检测完成后设备支持现场热敏打印检测报告,所有检测数据可自动存储导出,方便后续接入运维台账系统,实现全生命周期的数据可追溯,大幅降低了运维人员的后续数据整理工作量。
GIS作为封闭式组合电器,内部气室数量多、检测要求高,是SF6综合测试仪*常用的场景之一,整个作业流程可以分为三个核心环节。首先是前期准备环节,运维人员到达作业现场后,首先确认待检测GIS气室的压力值处于正常范围,按要求办理工作票、做好现场安全防护措施后,取出SF6综合测试仪,开机预热2分钟,选用适配的采样气管连接仪器进气口与GIS气室的检测接口,拧紧接口避免出现漏气问题。其次是检测实施环节,在触控屏上选择GIS检测模式,输入待检测气室的编号、电压等级、运维人员信息等基础内容,点击启动按钮后仪器自动完成采样、分析、计算的全流程,期间无需人工操作,运维人员只需在旁观察设备运行状态即可,整个过程耗时约3-5分钟。*后是结果处理环节,检测完成后仪器会自动显示所有参数的检测值,若参数超出预设阈值会自动弹窗提醒,运维人员可现场打印检测报告,也可将数据同步至运维系统,检测完成后关闭仪器、拆除采样管、复位GIS检测接口,清理现场即可完成作业。据南方电网某运维分局2024年的测试数据显示,采用SF6综合测试仪开展GIS检测,作业效率较传统模式提升60%以上,气体泄漏量减少85%,检测数据偏差控制在3%以内,完全满足运维要求【3】。
SF6断路器是高压电力设备中动作频率*高的设备,其内部SF6气体的状态直接决定了灭弧性能,一旦出现微水超标、纯度不足等问题,很容易导致开断失败,引发电网安全事故。传统SF6断路器检测需要多次采样,不仅耗时久,还容易在采样过程中引入外界杂质,影响设备后续运行。采用SF6综合测试仪开展SF6断路器检测,一次采样即可完成所有参数检测,仪器内置的过滤装置可避免外界杂质进入气室,不会对设备内部的气体质量造成影响。针对不同厂家、不同型号的SF6断路器,设备配备了多款适配接头,可匹配当前市面上绝大多数主流设备的检测接口,无需额外准备转接配件,进一步提升了现场作业效率。在春秋两季电网年检高峰期,采用SF6综合测试仪可将单台SF6断路器的检测时长压缩到4分钟以内,大幅缩短了停电作业时间,有效提升了区域供电可靠性。
除了GIS检测和SF6断路器检测之外,SF6综合测试仪还可适配SF6绝缘电流互感器、电压互感器等其他高压电力设备的检测需求。这类设备的SF6气体检测要求与GIS基本一致,只需在检测时选择对应的互感器检测模式即可,无需额外调试设备参数,一套设备即可覆盖变电站内所有SF6绝缘高压电力设备的检测需求,不仅降低了运维单位的设备采购成本,也减少了运维人员的培训成本,无需分别掌握多台检测设备的操作方法。部分运维单位还会将设备用于SF6气体回收装置的回收质量检测,以及新设备到货后的气体质量验收,进一步拓展了设备的使用场景。
随着我国特高压电网的不断建设,高压电力设备的运维要求也在不断提升,SF6综合测试仪的普及应用,不仅解决了传统检测模式效率低、误差大、环保性差的问题,也为运维数字化转型提供了数据基础。未来随着物联网、AI诊断技术的不断融入,SF6综合测试仪还将实现检测数据的实时上传、故障自动预判等功能,进一步提升电网运维的智能化水平,为电网的安全稳定运行提供更坚实的技术支撑。
【1】*电网有限公司. 2023年电网设备运维检修白皮书[R]. 北京: *电网有限公司, 2023.
【2】*能源局. DL/T 1987-2019 六氟化硫气体检测仪技术条件[S]. 北京: 中国电力出版社, 2019.
【3】中国南方电网有限责任公司. 2024年现场检测设备应用效果评估报告[R]. 广州: 中国南方电网有限责任公司, 2024.