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变压器油溶解气体组分含量量值保证体系的研究开发及应用

      一、创新背景

      变压器油中溶解气体组分含量色谱分析(缩写:DGA)可在不停电的状态下发现变压器的潜伏性故障,是保障电力变压器安全运行的最重要手段。DGA数据的准确性对于变压器故障诊断起着决定性作用,提高DGA数据的准确性可大大提高电力变压器早期故障诊断的准确性,减少电网设备事故、节省检修成本、缩短检修时间、提高供电可靠性。目前全世界实验室DGA数据准确性较低,仍停留在上世纪七十年代水平,而在线DGA分析的准确性更低。整体提升DGA数据准确性是国内外亟待解决的技术难题。

      二、创新点

      1、DGA标准油配制技术:创造性采用“微负压”配制技术进行标准油的配制,研制了首台全自动DGA标准油配制装置,标准油的量值稳定期由4天提升到30天。解决了标准油量值稳定期短的技术难题。

      2、DGA标准油保存技术:发明了“微正压”标准油保存技术和便携式保存装置, DGA标准油作为工作标准物质进行远距离传递成为可能,成功解决了在线DGA分析装置在运行现场无法校准的难题,确保在线DGA数据的准确性。

      3、新型脱气方法和脱气装置:发明了“恒定真空度”的脱气方法,实现脱气效率的长期稳定,成功解决了由于脱气效率不稳定引入的误差导致实验室DGA分析准确性差的问题。

      4、模拟变压器:研制的模拟变压器可仿真模拟电力变压器的各种故障,产生对应的故障气体,用于对入网前在线DGA分析装置进行全分析性能的检验。从源头确保在线DGA分析数据的准确性。

      5、网络化色谱仪:首次将物联网技术运用在DGA分析中,通过网络对省内各实验室的色谱仪进行动态监控、调整和校准,确保实验室DGA数据的准确。

      6、建立江苏省色谱数据网络管理系统:是国内外首个集数据备份分析、实时数据采集诊断和分析仪器远程比对控制为一体的色谱网络管理系统,并具备异常数据的溯源分析功能,对DGA数据准确性进行无缝隙保证。

      项目在分析仪器校准和标准量值传递方面找到突破口,创造性地开发了DGA标准油的配制技术等一系列软、硬件,形成完善的DGA量值保证体系。将包括在线DGA在内的分析数据准确性整体提升了35个百分点,整体技术居国际领先水平。

      三、项目应用情况

      项目自2009年开始在江苏省9个地级市广泛应用,截止2012年底共发现220KV以上变压器早期放电性故障34起,变压器早期潜伏性故障的发现率大幅度提高,避免了许多变压器突发性故障,减少停电次数和时间,最大限度地保障了电网安全。

      四、经济和社会效益

      因提早发现故障而节约的检修成本达10320万元;节约的在线和实验室DGA分析仪器校验费用3年共270万元,减少非计划停电、缩短检修时间所带来的经济和社会效益更为可观。项目的经济效益总体达1.55亿元。

      2011年国家电网公司职工科技创新优秀成果二等奖

      2013年获得第四届全国职工技术创新优秀成果二等奖

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