干式空心電抗器是電力系統(tǒng)輸變電裝備的重要一次設(shè)備，對電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。然而自上世紀(jì)九十年代我國從加拿大傳奇公司第1次引進(jìn)該技術(shù)以來，其長期運(yùn)行存在的環(huán)流過熱、匝間短路、包封開裂受潮進(jìn)水等缺陷和故障成為困擾業(yè)內(nèi)的技術(shù)瓶頸，對于寒地大溫差條件下運(yùn)行時(shí)上述問題尤為突出，一直以來業(yè)內(nèi)都沒有找到有效的根本性解決措施。哈爾濱理工大學(xué)劉驥教授、朱東柏教授和張明澤副教授三位教師帶領(lǐng)研究生開展聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過理論研究、多物理場有限元校核和包封絕緣材料優(yōu)化改性等深入研究，攻克了多項(xiàng)技術(shù)難題。團(tuán)隊(duì)果斷棄用了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上的圓線分?jǐn)?shù)匝設(shè)計(jì)方案，提出了整匝等長對稱優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和全新電磁結(jié)構(gòu)，自主開發(fā)了電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件和工藝工裝，從根本上解決了分?jǐn)?shù)匝環(huán)流、包封開裂等困擾了業(yè)內(nèi)三十余年的技術(shù)痛點(diǎn)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。與傳統(tǒng)相同容量、相同電壓等級(jí)的電抗器相比，新型電抗器的體積減小了40%，溫升降低了30%，制造成本下降了15%，對于更高電壓等級(jí)的串聯(lián)、并聯(lián)電抗器的有益效果將更為明顯，該類型的新型電抗器適用于推廣至我國高寒地區(qū)使用，提高包括黑龍江省在內(nèi)的寒地新型電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

哈爾濱理工大學(xué)是國內(nèi)較早開展電抗器技術(shù)研究的高校，上世紀(jì)九十年代初在路長柏、朱東柏教授的全力攻關(guān)下，消化吸收了國外技術(shù)，并在國內(nèi)大范圍推廣應(yīng)用，曾經(jīng)自主開發(fā)了亞洲極大容量的35kV/20MVar空心并聯(lián)電抗器。目前，哈爾濱理工大學(xué)的空心電抗器技術(shù)已廣泛應(yīng)用在以±800kV電壓等級(jí)為代表的我國重要的交直流特高壓工程中，我校開發(fā)的電抗器匝絕緣試驗(yàn)診斷裝置也在業(yè)內(nèi)獲得了大量推廣應(yīng)用。

目前，團(tuán)隊(duì)正在為新型電抗器技術(shù)在更高電壓等級(jí)的電網(wǎng)中應(yīng)用加緊攻關(guān)，即將開展難度更高的35kV/20MVar大容量并聯(lián)電抗器的研制及工程應(yīng)用，為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)我國電力能源裝備制造領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展、高水平科技自立自強(qiáng)和我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵裝備從中國制造轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊鴦?chuàng)造而貢獻(xiàn)理工智慧。

第1章 基本說明（WBGCXT5000 大型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)操作更加簡便，功能更完備）

上海來揚(yáng)電氣科技有限公司非常感謝您選用 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)。為確?？煽空_的使用本系統(tǒng)，請?jiān)谑褂们耙欢ㄔ敿?xì)閱讀本使用手冊。閱讀后請妥善保存，以便必要時(shí)查閱。

本使用手冊在使用規(guī)程上采用如下三種方式強(qiáng)調(diào)一些重要事項(xiàng)：

1.1 規(guī)定用途（WBGCXT5000 大型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)操作更加簡便，功能更完備）

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷，適用于 110kV 及以上電壓等級(jí)的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設(shè)備。

1.2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（WBGCXT5000 大型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)操作更加簡便，功能更完備）

本設(shè)備引用下列標(biāo)準(zhǔn)，通過引用標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)條文構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。由此規(guī)定了本設(shè)備的技術(shù)要求、驗(yàn)收規(guī)則、檢驗(yàn)方法、適用范圍、包裝要求、標(biāo)志、運(yùn)輸及儲(chǔ)存。

（ 1 ）GB1094 － 1996 電力變壓器

（ 2 ）GB2536 － 1990 變壓器油

（ 3 ）GB7597 － 1987 電力用油取樣方法

（ 4 ）GB/T507 － 1986 絕緣油介電強(qiáng)度測定法

（ 5 ）GB/T7601 － 1987 運(yùn)行中變壓器油水分測定法

（ 6 ）GB/T14542 － 93 運(yùn)行中變壓器油的維護(hù)管理規(guī)定

（ 7 ）DL/T 596 － 1996 （ 2005 復(fù)審） 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

（ 8 ）DL/T 572 － 1995 （ 2005 復(fù)審） 電力變壓器運(yùn)行規(guī)程

（ 9 ）GB /T 7252 --- 2001 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則

（ 10 ）GB/T17623 － 1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法

（ 11 ）GB/T 2423 － 2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)

（ 12 ）GB/T 17626 － 1998 電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)

（ 13 ）GB/T 13384 － 1992 機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求

（ 14 ）GB190 — 1990 危險(xiǎn)貨物包裝標(biāo)志

（ 15 ）GB5099 － 1994 鋼質(zhì)無縫氣瓶

（ 16 ）GB/T 9361 － 1988 計(jì)算站場地使用要求

（ 17 ）GB 4943 － 2001 信息技術(shù)設(shè)備的保障

（ 18 ）GB/T 2887 － 2000 電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范

（ 19 ）GB 4208 － 1993 外殼防護(hù)等級(jí)（ IP 代碼）

1.3 使用規(guī)程（WBGCXT5000 大型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)操作更加簡便，功能更完備）

從事本設(shè)備的安裝、投入運(yùn)行、操作、維護(hù)和修理的所有人員

◆ 必須有相應(yīng)的專業(yè)資格。

◆ 必須嚴(yán)格遵守各項(xiàng)使用說明。

◆ 不要在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上任意安裝軟件，避免不必要的沖突。

違章操作或錯(cuò)誤使用可能導(dǎo)致：

◆ 降低設(shè)備的使用壽命和監(jiān)測精度。

◆ 損壞本設(shè)備和用戶的其他設(shè)備。

◆ 造成嚴(yán)重的或致命的傷害。

第2章 簡介（WBGCXT5000 大型變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)操作更加簡便，功能更完備）

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量循環(huán)清洗、進(jìn)油、油氣分離、樣品分析、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)報(bào)警；快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中溶解故障氣體的含量及其增長率，并通過故障診斷專家系統(tǒng)早期預(yù)報(bào)設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。該系統(tǒng)作為油色譜在線監(jiān)測領(lǐng)域的新一代產(chǎn)品，將為電力變壓器實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程 DGA 分析提供穩(wěn)定可靠的解決方案，是電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修制度實(shí)施的有力保障。

WBGCXT5000 系統(tǒng)是結(jié)合了本公司在電力色譜自動(dòng)全脫氣裝置運(yùn)行中近十年的成功經(jīng)驗(yàn)，并總結(jié)國內(nèi)外油色譜在線監(jiān)測的優(yōu)缺點(diǎn)，傾心打造而成。該系統(tǒng)保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢：

? 在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率；

? 定量清洗循環(huán)取樣方式，真實(shí)地反應(yīng)變壓器油中溶解氣體狀態(tài)；

? 油氣分離可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；

? 采用專用復(fù)合色譜柱，提高氣體組分的分離度；

? 采用進(jìn)口特制的檢測器 ，提高烴類氣體的檢測靈敏度；

? 高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù)，誤差范圍為 ± 10% ，優(yōu)于離線色譜± 30%的指標(biāo)；

? 成熟可靠的通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；

? 數(shù)據(jù)采集可靠性高，采用過采樣技術(shù) Δ－∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器，24 位分辨率，自動(dòng)校準(zhǔn)；

? 多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報(bào)表和趨勢圖，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壽命為 10 年；

? 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，成功應(yīng)用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區(qū)；

? 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標(biāo)準(zhǔn) ；

? 提供有兩級(jí)報(bào)警功能，報(bào)警信號(hào)可遠(yuǎn)傳；

? 開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；

此外， WBGCXT5000 系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)，高性能嵌入式處理器的應(yīng)用使色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并具有下列特點(diǎn)：

? 更快的分析周期，極小監(jiān)測周期為 40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)置，推薦檢測周期為 24 檢測一次；

? 油氣分離速度快，僅需 10 分鐘左右，采用特殊的環(huán)境適應(yīng)技術(shù)，消除溫、濕度變化對氣體分配系數(shù)的影響；

?分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術(shù)，消除回注變壓器本體的油樣中夾雜的氣泡，多層隔離式回注油（返油）技術(shù)，保證載氣不會(huì)帶進(jìn)變壓器本體中；

? C2H2 很低檢測限可達(dá) 0.3 μ L/L ；

? 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達(dá) ± 0.1 ℃ ，設(shè)備配有自動(dòng)恒溫工業(yè)空調(diào)；

? 采用嵌入式處理器控制系統(tǒng)，將油氣分離、數(shù)據(jù)采集、色譜分析、濃度計(jì)算、數(shù)據(jù)報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等多功能集于一體，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；

? 功能接口電路采用光耦隔離設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)抗干擾性能；

? 采用基于 RS-485 的總線標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、控制和參數(shù)設(shè)置；

? 加強(qiáng)系統(tǒng)故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛(wèi)三角法和立方體圖示法，給出診斷結(jié)果 ；

? 加強(qiáng)系統(tǒng)自檢，增加遠(yuǎn)程維護(hù)功能，提供設(shè)備異常事件報(bào)警；

? 可擴(kuò)展性高，可便捷的與其它監(jiān)測裝置集成；

? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護(hù)簡便，操作人性化；

2.1 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)組成

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)測單元、主控室單元及監(jiān)控軟件組成。現(xiàn)場監(jiān)測單元即色譜數(shù)據(jù)采集裝置由油樣循環(huán)采集單元、油氣分離單元、氣體檢測單元 、數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場控制處理單元、通訊控制單元及輔助單元組成。其中輔助單元包括置于色譜數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的載氣，變壓器接口、油管及通信電纜等。

2.2 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)工作時(shí)，先利用油樣采集單元進(jìn)行油路循環(huán)，處理連接管道的死油，再進(jìn)行油樣定量；油氣分離單元快速分離油中溶解氣體輸送到六通閥的定量管內(nèi)并自動(dòng)進(jìn)樣； 在載氣推動(dòng)下，樣氣經(jīng)過色譜柱分離，順序進(jìn)入氣體檢測器；數(shù)據(jù)采集單元完成 AD 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集，嵌入式處理單元對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算和分析，并通過 RS485接口將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器（安裝在主控室），然后由監(jiān)測與預(yù)警軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和故障分析。如圖 2.3 所示

2.3 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

2.4 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)通過用戶的 MIS 系統(tǒng)遠(yuǎn)端顯示監(jiān)測界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置等現(xiàn)場具備的全部功能。采用有線接入方式：一個(gè)電廠或變電站可以用一臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，通過 RS485 總線控制多臺(tái)色譜數(shù)據(jù)采集器，每一臺(tái)色譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測一臺(tái)電力變壓器 。

2.5  WBGCXT5000 變壓器色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)配置

湖北省黃石市陽新縣木港鎮(zhèn)，武漢—南昌雙回1000千伏線路工程（湖北段）貫通儀式在武南工程SN2204施工現(xiàn)場舉行，標(biāo)志著武漢—南昌雙回1000千伏線路工程（湖北段）全線貫通，華中特高壓交流環(huán)網(wǎng)指“日”可待！

據(jù)悉，武漢—南昌雙回1000千伏線路工程起點(diǎn)為特高壓武漢換流變電站，終點(diǎn)為南昌1000千伏交流變電站，途經(jīng)黃石1000千伏交流變電站，線路全長為2x451.7公里。其中湖北段于22年10月10日開工，24年4月28日全線貫通，計(jì)劃于今年10月投產(chǎn)送電?？傞L2x203.5公里，新建鐵塔417基，途經(jīng)武漢、黃岡、黃石3市5縣區(qū)。

武漢—南昌雙回1000千伏線路工程是華中“日”字形環(huán)網(wǎng)的重要組成部分，建成投運(yùn)后將有效支撐大規(guī)模綠色清潔能源的接入消納，進(jìn)一步優(yōu)化華中區(qū)域網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提升湖北與江西的省間電力互補(bǔ)互濟(jì)能力，對華中地區(qū)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量跨越式綠色發(fā)展提供更可靠的電力支撐。

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