鹽穴壓縮空氣儲能作為近年來快速發展的大規模新型儲能技術，具有獨特的優勢。在用電低谷時，它能利用多余電能將空氣壓縮進地下鹽穴；用電高峰期，釋放高壓空氣轉化為機械能帶動發電，有效填補用電短缺。國網江蘇省電力有限公司致力于儲能工藝更新，在儲能領域實現了重大突破。常州華能金壇鹽穴壓縮空氣儲能發電二期項目規劃建設2套350兆瓦非補燃式壓縮空氣儲能機組，能量轉化效率超70%，單次很大可儲存280萬千瓦時電量，能滿足10萬輛新能源汽車的充電需求，全年可節約標準煤27萬噸，減少二氧化碳排放52萬噸。此外，項目更新使用高熱容的水作為儲熱介質，避免了傳統燃燒大量化石燃料輔助發電，提升了儲熱系統的穩定性和可靠性。

同時，壓縮空氣儲能為電網提供了一個超級‘能量調節器’，能夠高效解決新能源發電的間歇性難題，增強電網調節能力和新能源消納能力，促進可再生能源高效利用；國網常州供電公司在項目建設中發揮了關鍵作用，該公司投資建設第1臺機組配套220千伏送出工程，在對220千伏塢家變電站改擴建的基礎上，新建2回8.2千米線路、25基塔，為并網投運創造了條件；同時，工程建設路路徑復雜多位于農田、樹林中，面對政處難度大、高溫期有效作業窗口期短等困難，國網常州供電公司成立重點工程專項工作小組，強化部門協同成效，精心編排施工計劃，在施工過程中反復優化進場方案，保障線路施工順利進行的同時，很大程度減少對生態環境的破壞。

一、前言

1.1 概述（LYWM-02電力行業使用設備“SF6微水密度在線監測系統”試驗過程十分簡單）

六氟化硫（SF6）是一種無毒、無味、無色、無嗅、非可燃的合成氣體，具有一般電介質不可比擬的絕緣特性和滅弧能力。充裝SF6的電氣設備占地面積小，運行噪聲小，無火災危險，這極大地提高了電氣設備運行的方便可靠性。而氣體絕緣金屬封閉電器（GIS）的應用，打破了傳統變電站的概念，使緊湊型、高電壓、大容量新式變電站的發展得以實現，成為城網變電站改造的重要途徑。

隨著我國電力設備無油化、小型化的發展，在35-500kV高壓斷路器中采用SF6氣體作為絕緣滅弧介質的斷路器等逐年增加。對SF6氣體的狀態監測已成為保證SF6斷路器等電器設備正?？煽窟\行的主要技術措施之一。

SF6高壓開關電器在制造和運行中因為：

SF6新氣中含有一定水分。

在設備安裝、解體檢修和充氣補氣時，因工藝過程中的疏漏，在氣室和管閥內留有水分。

因密封不嚴，在SF6向外泄漏時，會反向滲入水分。

變電站SF6斷路器SF6氣體的密度、濕度和溫度三項物理指標是否處于額定范圍之內，決定著該斷路器的可靠運行狀態。電網運行規程強制規定，在設備投運前和運行中都必須定期對SF6氣體的密度和含水量進行檢測。SF6氣體含水量的現場檢測方法有電解法、冷凝法和阻容法。目前大多采用便攜式露點儀進行現場檢測。

1.2 SF6氣體在運行中的檢測及污染后果

SF6氣體的濕度、密度兩項物理指標是否處于額定范圍之內，決定著SF6氣體的絕緣和滅弧性能的有效與否。但SF6高壓開關電器在制造和運行中因為：SF6新氣中含有一定水分；在設備安裝、解體檢修和充氣、補氣時，因工藝過程中的疏漏，在氣室和管閥內會留有水分；在開關工件加工和上述操作中的失誤等造成密封失嚴，SF6氣體向外泄漏，因外部水分壓遠高于氣室中氣體的水分壓，外部水分會向氣室內反向滲入，造成SF6氣體在密度下降的同時含水量上升。超標的水分會造成下列危害：

SF6氣體含有超標的水分后，在一些金屬物的參與下，在200℃以上溫度時可使SF6發生水解反應，生成活潑的氫氟酸（HF）和有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等低價硫氟化物，在高溫拉弧的作用下，還將分解產生溫室氣體之一的二氧化硫（SO2）和氫氟酸（HF）。它們將腐蝕絕緣件和金屬部件，并產生熱量從而導致氣室內氣體壓力的危險升高，斷路器耐壓強度和開斷容量下降，嚴重情況下將導致斷路器爆炸，不僅引起電網事故，還將造成有害和溫室氣體灌放大氣，形成電氣和環保災害。

電力相關規程規定：每日巡回監視氣體密度，每1-2年對SF6氣體的含水量進行檢測。含水量檢測通常采用露點儀進行現場停電檢測，檢測時按標準取樣氣體流量，即30-40升/小時計算，一次測試需排放SF6氣體約35升。電力工業分成兩大電網公司和五大發電集團。至2006年底，僅一個電網公司，即國家電網公司所轄電網中的12-750 kV中高壓斷路器就有333,294臺，上述數量還不包括每年增長的10%左右。平均每臺斷路器每年排放35升SF6氣體，其總排放量及高能量長壽命的大氣污染效果不言而喻。

1.3 在線監測是確保電力與環保可靠的有力措施

我公司根據目前電力行業的發展趨勢研制了SF6在線式微水密度檢測系統。該系統主要應用于電力行業的主設備之一SF6高壓斷路器SF6氣體的在線監測與控制，可以在不排放SF6氣體的條件下對SF6氣體的含水量、密度和溫度進行實時數據采集顯示、信息遠傳、故障報警、閉鎖機構啟動、后臺數據顯示與分析等，為電力系統生產管理與設備狀態檢修提供信息與依據。

1.4 在線監測裝置運用的社會和經濟意義（LYWM-02電力行業使用設備“SF6微水密度在線監測系統”試驗過程十分簡單）

(1)、有助于地球環保

SF6氣體微水綜合在線監測技術的應用基本防止了大量SF6氣體的排放，具有地球環保意義。

(2)、保障電力工作者的身體健康

SF6氣體在電氣設備中經電暈、火花及電弧放電作用，還會產生多種有毒和腐蝕性氣體。排放后，其中的二氧化硫會刺激上、下呼吸道，使人流淚。氫氟酸是強脫水劑，大量吸入會嚴重危害身體健康。SF6氣體微水綜合在線監測技術的應用將大大減少SF6氣體的排放，有利于保障電力工作者的身體健康。

(3)、減少停電時間和事故損失，提高供電時率，提高電力設備管理水平

SF6微水與密度綜合在線監測裝置可長期掛網運行，監測SF6氣體的含水量和密度。其配備的無線lora通訊，可將監測數據實時上傳至監控中心。當被測氣體指標超標時，監測器將自動按事先設定的門限上傳報警信號至遠方監控中心，或直接啟動報警裝置。上位機軟件可按設定的時間和頻率，采樣存儲顯示監測數據，并自動繪制成變化趨勢圖供觀察分析之用。它的運用將從技術上有力地支撐狀態檢修模式，并免去供電公司為完成檢測工作需配備巡檢人員、巡檢車輛、檢測設備、高價值的SF6氣體和人工巡檢對發現故障隱患系統的不及時性，保障設備的可靠穩定運行，減少停電時間和事故損失，增加設備運行效率，提高設備運行的管理水平。

(4)、減員增效

    以南京供電公司為例，南京市現有200余個變電站，按平均每個變電站分攤的設備巡檢人員一人計算，現有約200余人的巡檢隊伍，采用在線監測系統后，可減少巡檢人員90%以上，即180人，按人均7萬元/年計算，每年可減少支出1260萬元，該系統的運行有利于供電主業人員的精減，為供電系統發展第三產業提供了大量的人力資源。

    從設備、管理、檢修和環保四個方面對SF6氣體在線檢測設備使用前后對比分析的結論為：使用數字式SF6氣體微水綜合在線檢測設備后，當年就可收回成本的89.3%。

二、產品概述（LYWM-02電力行業使用設備“SF6微水密度在線監測系統”試驗過程十分簡單）

2.1 產品簡介

為適應我國電力行業體制改革的需要和加快電氣設備在線監測技術及狀態檢修發展的步伐，研究和探索以在線監測技術為基礎，故障檢修與預防性相結合，以實現*大可靠性和*低成本消耗為目標的狀態檢修模式，我公司研制出具有自主知識產權的SF6氣體在線監測系統。該設備能夠以高于國家標準的測量精度，長期在線監測斷路器SF6氣體的密度、微水、溫度及其變化趨勢，其功能是在SF6氣體有關指標出現變化時，給出變化曲線；有關指標達到報警狀態時，報警或自動啟動報警裝置；當有關指標超標達到危險狀況時，報警或自動啟動閉鎖裝置，禁止斷路器動作，以保障設備和變電站整套系統的保障。上述監測設備配有無線lora通訊接口，可將監測數據實時上傳至變電站、城市中心乃至更上級監控中心，真正實現變電站，尤其是無人值班站的設備在線監測。同時，監測到的各項指標的變化趨勢為斷路器的狀態檢修提供了有效依據。

2.2 產品功能（LYWM-02電力行業使用設備“SF6微水密度在線監測系統”試驗過程十分簡單）

（1）在線監測SF6氣體濕度、密度與溫度；

（2）在線監測氣體泄漏與泄漏報警；

（3）可按預設值或用戶給定值自動啟動低壓報警和閉鎖裝置

（4）通過lora無線通訊至監控后臺；

（5）通過后臺軟件自動繪制狀態變化趨勢圖； 

（6）可選大屏幕液晶顯示器現場顯示實時數據，具備屏幕保護和聲控顯示功能；

（7）手持遙控器設置報警與閉鎖門限值和顯示方式；

（8）全密封，抗干擾，適用于室外和低溫環境。

2.3 產品特點（LYWM-02電力行業使用設備“SF6微水密度在線監測系統”試驗過程十分簡單）

（1）高精度與高可靠性

變送器采用了進口高穩定性傳感器，傳感器經變送器內部電路的修正、補償，其輸出線性度好，精度高；變送器外部結構也更適于高頻電場環境下的測量，它與電路處理部分融為一體，以減少干擾耦合，提高電路長期工作的穩定性和可靠性。

（2）實現在線監測監控和狀態檢修

該變送器可長期掛線運行。其配備的通過無線lora通訊，可將監測數據實時上傳至監控中心。當被測氣體指標超標時，監測器將自動按事先設定的門限上傳報警或閉鎖信號至遠方監控中心，或直接啟動報警、閉鎖裝置。上位機軟件可按設定的時間和頻率，采樣存儲監測數據，并按需要將上述數據自動繪制成變化趨勢圖，供觀察分析之用。

SF6氣體綜合在線監測技術的應用，可以實現斷路器的狀態監測，有利于及時掌握設備的運行狀態，保障電力系統的可靠穩定運行，使狀態檢修得以實現，減少檢修費用和停電時間，從而提高管理水平。

（3）結構獨特，安裝使用方便

傳感器采用全封閉設計，外形獨特美觀，傳感器、電源、數據輸出電路和安裝在同一機殼內。它防水抗塵防爆，抗強電磁干擾，安裝使用方便，可用于高頻電場環境和室外環境。

2.4 變送器技術指標

測量參數                                                                                                                                    

露點范圍：  -50…+20℃ Td/f

壓力范圍：  0…+10bar

溫度范圍：  -40…+80℃

計算參數                                                            

轉化為20 °C標準條件下的參數

微水值： 10…20000ppm

壓力值(密度)：1 ...12 bar

SF6混合密度: 0 ...100 kg/m3

輸出參數有: PPM20（20℃下微水）、P20（20℃下壓力，密度）、T（℃）、Td（露點）、P（壓力）、Tdatm（常壓露點）、密度（㎏/m3）

精度

露點精度： ±3℃ Td

壓力值(密度)精度：±0.1% FS

溫度精度：±1℃ 

傳感器響應時間:

露點傳感器: 2S(20℃)

壓力傳感器: <0.5S(20℃)

工作環境                                                           

變送器工作溫度：-40...+80℃ 

過載壓力： 20 bar

相對濕度： 0~100RH%

被測氣體：  SF6,SF6/N2混合氣

輸出     

通訊方式： 無線lora

傳輸速度： 9600bps

一般參數

工作電壓:  18…36VDC

功      率: <3W

重      量：361g

防護等級： IP65

外殼材質：不銹鋼

接頭材質：不銹鋼

電氣接頭：M12連接器

機械接口: M30*1.5

密封方式： O型圈（33*2.5mm）

漏氣率： ≤10-9Pa·m3/s（氦氣檢測）

額定充氣壓力： 0.6MPa abs

抗電磁干擾                           

浪涌:       4級（GB/T 17626.5-2008）

靜電放電 :   4級（GB/T 14598.14-2010）

快速瞬變干擾:   4級（GB/T 14598.10-2007）

阻尼振蕩磁場:   5級（GB/T 17626.10-1998）

射頻傳導干擾:   3級（GB/T 17626.6-2008）  

脈沖群干擾:      3級（GB/T 17626-12-1998）

可靠實驗  GB 4943.1-2001

抗電強度測試       700 VDC

絕緣阻抗測試       3200MΩ

振動測試           GB/T 11287一2000

沖擊與碰撞試驗     GB/T 14537一1993

尺寸圖：

2.5 專用三通

專用三通需要根據具體設備情況而設計加工，我公司已經針對國內外絕大多數斷路器，GIS等設備開發了專用三通。三通的一端為進氣口，另一端為預留補氣口，兩段均有內置逆止閥。傳感器通過三通安裝在充氣設備的補氣口上。

三、系統結構圖

四、SF6微水密度在線監測系統軟件

監測后臺是系統設置分析、處理、控制、存儲和顯示等功能的核心部分。通過現場總線接收安裝在現場的各個變送器采集的數據，根據實際需要可以設置多個監測點，每點包含微水含量、密度、溫度等各種參數，并進行實時顯示，分析處理，判斷現場環境是否處于正常情況。

4.1 系統軟件介紹

采集單元分析采集數據后，遠程傳輸至后臺監控中心的監控軟件，繪制狀態變化趨勢圖；也可將監測數據實時上傳至變電站、城市中心乃至更上級監控中心，真正實現智能電網基礎設施的建設。

采集單元分析采集數據后，遠程傳輸至后臺監控中心的監控軟件，繪制狀態變化趨勢圖；也可將監測數據實時上傳至變電站、城市中心乃至更上級監控中心，真正實現智能電網基礎設施的建設。

本軟件采用B/S框架，使用瀏覽器登錄即可查看在線監測數據。

本系統采用了基于角色權限、功能權限管理機制，只有經過管理員授權的用戶才能夠使用本系統，只有對用戶開放對應功能模塊才能查看對應在線設備情況。

默認 用戶名:lisi 密碼：123456

1、系統登錄頁面，*高權限管理員權限，其他用戶可以新注冊，待管理員開放其對應功能模塊即可使用，可以做到多用戶同時實時查看數據：

2.主界面顯示

主界面主要顯示在線監測系統下接的所有監測設備，設備類別及監測點布局和監測狀態，

2.1系統菜單和預留功能：下拉菜單可查看軟件下接所有類別的在線監測設備。

2.2各在線監測列表，點擊后展開查詢實時監測數據及歷史監測數據。

點擊展開微水密度在線監測功能表可分別顯示微水密度實時數據列表/監測曲線/三維圖普/歷史監測數據/微水密度分析功能，點擊圖標后查詢相應的數據。

2.3辦公管理功能：添加公司管理機構

2.3.1組織機構管理：管理員賬戶信息及管理級別，可手動添加設置及分配管理員權限

2.3.2文件管理，局域網內可隨時下載和上傳文件。

2.3.3圖片管理，局域網內可隨時下載和上傳典型圖譜或歷史檢測曲線。

2.3.4站內信，進行局域網內信息溝通及共享。

2.4通訊錄：局域網內各賬號之間通訊

2.5微信管理：可添加微信公眾號管理，并實現遠程互動；

2.6保存位置：拖動監測點圖標至現場相應一次接線圖的位置，點擊即可保存，軟件重啟后位置不在變動；

2.7監測點圖標：同一種功能傳感器用同一個圖標表示，便于觀察監測狀態。正常是圖標為綠色或藍色，通訊異常時為紅色，收到報警時為黃色；

2.8配置一次接線圖，可根據現場一次設備的分布配置相應的背景圖紙；

2.9預留待開發功能；

2.10通訊中斷或異常報警；

2.11站內信息提示；

2.12登陸賬號顯示；

2.13站內互動窗口；

實時監測數據界面：查看實時監測數據。

3.1.序號：傳感器監測點排序；

3.2.通訊狀態顯示:顯示通訊中斷和通訊正常；

3.3.告警狀態顯示：顯示正常.預警及報警；

3.4.ID名稱：各傳感器可根據現場實際情況命名；

3.5.溫度：顯示此監測點位置所在氣室SF6的當前溫度；

3.6.壓力：實時顯示此監測點所在氣室內的當前溫度下的壓力；

3.7.P20：實時顯示此監測點所在氣室內的SF6氣體20℃下的壓力；

3.8.露點：當前溫度、當前壓力下的露點值；

3.9.TD0：換算成20℃時，1標準大氣壓下的露點；

3.10.RH%：實時顯示此監測點所在氣室內的SF6氣體的濕度；

3.11.PPMS：微水含量；

3.12.功能：可手動控制各監測點的啟動和停止。

4.實時狀態曲線圖

曲線圖默認顯示*近24小時以內的歷史曲線圖，如需查詢其他時間段數據曲線可手動輸入起始日期和結束日期點擊搜索查詢。

4.1.ID 名稱：傳感器監測點名稱；

4.2.溫度：此監測點所在氣室24小時內的溫度變化曲線圖；

4.3.壓力：此監測點所在氣室24小時內的實時壓力變化曲線圖；

4.4.P20：此監測點所在氣室24小時內的20℃時壓力變化曲線圖；

4.5.露點：此監測點所在氣室24小時內的露點變化曲線圖

4.6.TD0：此監測點所在氣室24小時內的常溫常壓露點變化曲線圖；

4.7.RH%：此監測點所在氣室24小時內的濕度變化曲線圖；

4.8.PPMS：此監測點所在氣室24小時內的水分含量變化曲線圖

點擊各曲線后面的按鈕，可下載相應的曲線圖，并以圖片的形式自動存儲。

5.歷史監測數據

存儲記錄所有的通訊異常或數據異常時間，便于查詢異常信號。歷史監測數據按時間和事件進行自動存儲，并可手動刪除記錄時間

5.1.點擊可查看所選監測點的歷史存儲數據，

5.2.點擊可查看所選監測點的歷史事件存儲數據，

5.3.可按開始時間和結束時間搜索查詢所選任意時間段內的歷史數據和歷史事件數據。點擊下載并保存數據。

保存數據可單獨命名，默認存儲為下載日期時間命名，下載存儲路徑可手動修改。

歷史微水密度數據查詢及導出

6.微水密度數據功能分析

6.1歷史曲線對比分析圖

6.1.1選擇起始日期和結束日期，選擇相應的要查詢的3個監測點（一般為同意間隔的三相或相鄰間隔同一位置的三個監測點或同一間隔不同位置的三個監測點）點擊搜索查詢即可出現相應三個監測點的歷史曲線圖，便于橫向和縱向同時對比分析數據。

6.1.2點擊相應的標識可顯示不同參數的對比曲線。

6.1.3點擊右上角下載圖標可下載并保存曲線圖。

6.2數值比例圖

6.2.1選擇起始日期和結束日期，選擇相應的要查詢的監測點點擊搜索查詢即可出現相應監測點的歷史曲線圖，便于對比分析數據。

6.2.2點擊相應的標識可顯示不同參數的對比曲線。

6.2.3點擊右上角下載圖標可下載并保存曲線圖。

6.3時間告警次數關系圖

6.3.1選擇起始日期和結束日期，選擇相應的要查詢的監測點點擊搜索查詢即可出現相應監測點的事件告警次數曲線圖，便于對比分析異常數據。

6.3.3調節左右時間條可查找相應時間段的時間數據。

6.3.3點擊右上角下載圖標可下載并保存曲線圖。

6.3.4事件類型次數關系圖顯示異常事件的歸類和次數關系。

6.4測點事件次數關系圖

6.4.1選擇起始日期和結束日期點擊搜索查詢即可出現所有監測點的事件統計圖，便于對比分析數據。

6.4.2點擊圖標，展示所有監測點事件次數統計表。

點擊“關閉”及關閉事件表格，點擊“刷新”顯示*新的統計次數。

6.4.3點擊圖標，展示所有監測點事件次數統計折線圖。

6.4.4點擊圖標，展示所有監測點事件次數統計柱狀圖。

6.4.5點擊右上角圖標可下載并保存柱狀圖。

7、報表導出功能

圖3-1 先選擇曲線開始時間、*大點數，再點擊生成報告。

圖3-2 導出報表位置在：D:\報表文檔軟件\outdata\文件里

5 推薦接線圖

在電力系統的穩定運行中，GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）設備的可靠性至關重要。然而，其內部的隱蔽缺陷如同潛藏的“定時炸彈”，給電力保障帶來了巨大挑戰。局部放電檢測作為評估 GIS 設備絕緣性能、發現潛在缺陷的關鍵手段，一直以來都備受關注。但傳統的超聲波檢測法靈敏度不足，對于金屬微粒異物等產生的微弱放電信號常?！耙暥灰姟保呀涬y以滿足日益復雜的設備檢測需求。面對這一難題，國網江蘇電科院自 24 年起便踏上了技術革新之路。他們勇于挑戰傳統，提出外施振動與脈沖電流檢測法結合的升級方案，并自主研發了配套的操作振動模擬裝置。國網江蘇電科院這種敢于突破、積極更新的精神，正是推動電力科技進步的強大動力，這一更新成果就是對電力系統可靠穩定運行的有力保障。

在此次現場檢測中，國網江蘇電科院的技術人員充分發揮了新方法和新裝置的優勢。他們利用振動模擬裝置對 GIS 設備氣室外壁施加機械振動，巧妙地觸發設備內部金屬顆粒異物的振動和位移，使其暴露出高頻電流信號等放電的特征，再通過脈沖電流檢測裝置進行采集捕捉。這一過程猶如一場精密的“偵探行動”，讓原本難以察覺的隱蔽缺陷無所遁形。而金屬顆粒異物缺陷發現率提升至 80%以上的顯著成效，更是有力地證明了這一更新技術的可靠性和實用性。。GIS 設備作為電力傳輸和分配的核心部件，其內部隱蔽缺陷一旦引發故障，可能會導致大面積停電，給社會經濟和人民生活帶來嚴重影響。通過精準識別和及時處理這些缺陷，能夠有效降低設備故障的發生率，提高電力供應的可靠性和穩定性，也推動了整個行業的技術進步。

揚州萬寶轉載其他網站內容，出于傳遞更多信息而非盈利之目的，同時并不代表贊成其觀點或證實其描述，內容僅供參考。版權歸原作者所有，若有侵權，請聯系我們刪除。