SF6紅外檢漏成像儀在縮短GIS/HGIS設備運維時間的作用

焦云峰　黃朝陽　李哲

摘 要：通過對GIS/HGIS設備運維時間的分析，發現了運維時間過長的原因，提出了利用SF6紅外檢漏成像儀，以便縮短GIS/HGIS設備運維時間，提高運維工作的效率。

關鍵詞：SF6紅外檢漏成像儀 GIS/HGIS設備 運維時間

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（c）-0045-02

隨著國網公司“三集五大”方案的提出，運維一體化、無人值守將會是未來變電站的發展趨勢。如何進一步提高運維工作的效率，將是變電站管理工作的重要工作。本文以許昌花都500kV變電站為例：500 kV6回出線采用了西高HGIS設備，220 kV9回出線采用了新東北GIS設備。該站在許昌電網中占用重要地位，擔負著許昌地區的主要供電。隨著運維一體化的深入，在完成現有運維一體化的基礎上還將開展部分檢修任務。所以提高運行工作的整體效率是十分重要的。

1 GIS/HGIS設備維護現狀

我們對主要設備的每月運維時間作了統計分析。在500 kVHGIS設備的運維、220 kVGIS設備的運維，35 kV設備運維、主變運維、保護小室運維這幾項的運維項目中，500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維時間占到了全部運維時間的71%。500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維中SF6泄漏檢查所占用的時間比例較大，達到了52%，每月需要31h，如果將其用時縮短50%，運維時間就會由60小時縮短為45h。造成500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維中SF6泄漏檢查時間較長的原因主要原因如下。

1.1 SF6壓力表比較多

220 kVGIS SF6壓力表81個和500 kVHGIS SF6壓力表95個共176個SF6壓力表。雖然數量較多，但是這是不可改變的。

1.2 SF6壓力檢查的周期短

根據國網公司的《變電站管理規定》，對SF6密度壓力表的檢查有明確的規定，要求每天進行巡視檢查。《現場運行規程中》對充氣設備也有具體珠運維要求。鑒于SF6壓力檢查對于充氣設備的重要性，根據國網公司的變電站管理規定，SF6壓力的檢查是每天一次。

1.3 SF6壓力檢查記錄時間長

為確保SF6巡視到位，便于對數據進行統計分析?；ǘ甲冸娬局朴喠嗽敿毜腟F6統計表，每次檢查SF6壓力都要有紙質記錄。由于SF6密度的位置高低不一，運行人員如需記錄需要上上下下，花費大量的時間。通過在現場實際計算，如果采用紙質記錄，平均每記錄一個SF6密度運人員需要1.2 min，全站僅記錄時間就需要3.5 h。這種方式雖然約束了人員的到位率，但是降低了運維效率，明顯時間較長。

1.4 SF6壓力分析時間長

為提前發現SF6泄露，運行人員還需要花費大量的時間精力來分析。每次都要采取橫向和縱向的方法，對近期和去年同期的數據進行對比分析。因此所用時間較長，每次大約需要1個時左右。這種方法在實踐中表明其對提前發現SF6氣體泄漏效果也很有限，提前發現率較低。經過我們調查，有以下幾種適合檢查運行中的GIS設備SF6泄漏的手段：記錄對比法、補氣頻率統計法、微水試驗法、儀器檢查法。經過比較儀器檢查法，SF6紅外檢漏成像儀更適合。

2 SF6紅外檢漏成像儀的技術特點

（1）成像原理：利用空氣和六氟化硫的不同紅外特性，配合高性能、高靈敏度探測器（0.03℃）及先進的圖像處理技術成像，所以不需要特定背景便可清晰檢測漏點并成像。（如圖1）

（2）探測方式及安全：被動感應10～11um波段紅外線。充分利用SF6氣體在10～11um波段輻射強的特點成像。非接觸、無損傷檢測。

（3）體積及重量：體積小，重量輕（包含電池僅為2.1 kg）一個小便攜包就可攜帶，可單手操作儀器，可在狹小區域內檢測漏點。

（4）供電及功耗：采用鋰電池供電，功耗小于8 W，現場檢測時間大于4小時，方便、節能、環保。

3 SF6紅外檢漏成像儀的測試

3.1 儀器精度

SF6紅外檢漏儀性能一般較高，都采用了先進的高靈敏度量子阱探測器，配合先進的電子及圖像處理技術，利用SF6氣體和空氣的紅外輻射不同的特性直接成像，不需要任何特定的背景，可在遠距離（最遠30 m）實時準確地檢測SF6氣體泄漏點，并即時形成層次感極佳、非常直觀的紅外圖像。

3.2 易用性測試

儀器體積?。ㄖ挥?1.8×5.2×6英寸），重量輕（包括電池只有2.1 kg）小巧便攜，配備的鋰電池，可使儀器連續工作4小時以上。非常適合現場檢測。

采用紅外被動式成像，能對現場任何充了SF6氣體的運行設備進行檢測，無需停電。對發現泄漏點的設備，停電處理后，現場就可以復檢查看處理結果，無需二次停電。

探測靈敏度<0.001 ml/s，同時儀器具有高靈敏度模式功能，能夠探測到微量SF6泄漏的位置。（例如：一年補充一次SF6氣體的泄漏設備，都可以檢測到泄漏點?。?/p>

儀器操作簡單，無需經過菜單，通過快捷鍵即可實現各種功能，簡單的三個步驟即可完成操作。

儀器防塵防水，可適用于任何惡劣檢測條件，亦可以在雪天雨天檢測設備SF6泄露點。

3.3 成像效果

由于儀器具有上述優良的綜合特性，所以可在各種環境下對室內室外的SF6設備進行有效的檢測，可以對難檢測部位和以天空為背景檢測設備邊緣SF6泄漏點進行測試。

下面是兩種SF6泄漏的圖像，十分清晰如圖2。

通過紅外檢漏儀，我們發現了花221出線套管處的漏氣點，從圖中可以看到十分明顯如圖3。

4 結語

SF6紅外檢漏儀在GIS/HGIS設備運維中的應用，SF6泄漏的檢查用時大大的減少，每月GIS/HGIS設備運維的時間也相應減少為35 h，大大縮短了運維人員的維護時間，提高了運行工作的整體效率。

4.1 提高了運維人員在處理SF6泄漏時的安全水平

基于紅外成像技術的SF6設備帶電檢測，能夠遠距離帶電檢測SF6氣體泄漏，可使無色無味的SF6氣體在顯示屏上以可見的動態煙云形式顯現出來，從而可以直觀、準確、快速的發現并定位泄漏點。利用激光成像技術進行SF6氣體泄漏檢測方法，與常用方法相比較，不需要設備停電，從而可以安全的在遠距離對泄漏點進行檢測，保障了運行、檢修人員的不受觸電和氣體中毒危險。

4.2 提高了SF6泄漏查找時的工作效率

SF6氣體泄漏激光成像技術的應用，大大提高了現場漏點查找的效率，為實現SF6電氣設備的狀態檢修創造了良好條件。

參考文獻

[1] 吳變桃.GIS中SF6氣體泄漏光學檢測新技術[J].高壓電器，2005，2.

[2] 朱棟.LW25-126型SF6斷路器的常見泄漏點及快速查找方法[J].寧夏電力，2004，1.

[3] 徐元哲.基于光譜吸收法SF6斷路器泄漏檢測技術的研究[J].電力學報，2009，1.endprint

摘 要：通過對GIS/HGIS設備運維時間的分析，發現了運維時間過長的原因，提出了利用SF6紅外檢漏成像儀，以便縮短GIS/HGIS設備運維時間，提高運維工作的效率。

關鍵詞：SF6紅外檢漏成像儀 GIS/HGIS設備 運維時間

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（c）-0045-02

隨著國網公司“三集五大”方案的提出，運維一體化、無人值守將會是未來變電站的發展趨勢。如何進一步提高運維工作的效率，將是變電站管理工作的重要工作。本文以許昌花都500kV變電站為例：500 kV6回出線采用了西高HGIS設備，220 kV9回出線采用了新東北GIS設備。該站在許昌電網中占用重要地位，擔負著許昌地區的主要供電。隨著運維一體化的深入，在完成現有運維一體化的基礎上還將開展部分檢修任務。所以提高運行工作的整體效率是十分重要的。

1 GIS/HGIS設備維護現狀

我們對主要設備的每月運維時間作了統計分析。在500 kVHGIS設備的運維、220 kVGIS設備的運維，35 kV設備運維、主變運維、保護小室運維這幾項的運維項目中，500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維時間占到了全部運維時間的71%。500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維中SF6泄漏檢查所占用的時間比例較大，達到了52%，每月需要31h，如果將其用時縮短50%，運維時間就會由60小時縮短為45h。造成500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維中SF6泄漏檢查時間較長的原因主要原因如下。

1.1 SF6壓力表比較多

220 kVGIS SF6壓力表81個和500 kVHGIS SF6壓力表95個共176個SF6壓力表。雖然數量較多，但是這是不可改變的。

1.2 SF6壓力檢查的周期短

根據國網公司的《變電站管理規定》，對SF6密度壓力表的檢查有明確的規定，要求每天進行巡視檢查?！冬F場運行規程中》對充氣設備也有具體珠運維要求。鑒于SF6壓力檢查對于充氣設備的重要性，根據國網公司的變電站管理規定，SF6壓力的檢查是每天一次。

1.3 SF6壓力檢查記錄時間長

為確保SF6巡視到位，便于對數據進行統計分析。花都變電站制訂了詳細的SF6統計表，每次檢查SF6壓力都要有紙質記錄。由于SF6密度的位置高低不一，運行人員如需記錄需要上上下下，花費大量的時間。通過在現場實際計算，如果采用紙質記錄，平均每記錄一個SF6密度運人員需要1.2 min，全站僅記錄時間就需要3.5 h。這種方式雖然約束了人員的到位率，但是降低了運維效率，明顯時間較長。

1.4 SF6壓力分析時間長

為提前發現SF6泄露，運行人員還需要花費大量的時間精力來分析。每次都要采取橫向和縱向的方法，對近期和去年同期的數據進行對比分析。因此所用時間較長，每次大約需要1個時左右。這種方法在實踐中表明其對提前發現SF6氣體泄漏效果也很有限，提前發現率較低。經過我們調查，有以下幾種適合檢查運行中的GIS設備SF6泄漏的手段：記錄對比法、補氣頻率統計法、微水試驗法、儀器檢查法。經過比較儀器檢查法，SF6紅外檢漏成像儀更適合。

2 SF6紅外檢漏成像儀的技術特點

（1）成像原理：利用空氣和六氟化硫的不同紅外特性，配合高性能、高靈敏度探測器（0.03℃）及先進的圖像處理技術成像，所以不需要特定背景便可清晰檢測漏點并成像。（如圖1）

（2）探測方式及安全：被動感應10～11um波段紅外線。充分利用SF6氣體在10～11um波段輻射強的特點成像。非接觸、無損傷檢測。

（3）體積及重量：體積小，重量輕（包含電池僅為2.1 kg）一個小便攜包就可攜帶，可單手操作儀器，可在狹小區域內檢測漏點。

（4）供電及功耗：采用鋰電池供電，功耗小于8 W，現場檢測時間大于4小時，方便、節能、環保。

3 SF6紅外檢漏成像儀的測試

3.1 儀器精度

SF6紅外檢漏儀性能一般較高，都采用了先進的高靈敏度量子阱探測器，配合先進的電子及圖像處理技術，利用SF6氣體和空氣的紅外輻射不同的特性直接成像，不需要任何特定的背景，可在遠距離（最遠30 m）實時準確地檢測SF6氣體泄漏點，并即時形成層次感極佳、非常直觀的紅外圖像。

3.2 易用性測試

儀器體積?。ㄖ挥?1.8×5.2×6英寸），重量輕（包括電池只有2.1 kg）小巧便攜，配備的鋰電池，可使儀器連續工作4小時以上。非常適合現場檢測。

采用紅外被動式成像，能對現場任何充了SF6氣體的運行設備進行檢測，無需停電。對發現泄漏點的設備，停電處理后，現場就可以復檢查看處理結果，無需二次停電。

探測靈敏度<0.001 ml/s，同時儀器具有高靈敏度模式功能，能夠探測到微量SF6泄漏的位置。（例如：一年補充一次SF6氣體的泄漏設備，都可以檢測到泄漏點?。?/p>

儀器操作簡單，無需經過菜單，通過快捷鍵即可實現各種功能，簡單的三個步驟即可完成操作。

儀器防塵防水，可適用于任何惡劣檢測條件，亦可以在雪天雨天檢測設備SF6泄露點。

3.3 成像效果

由于儀器具有上述優良的綜合特性，所以可在各種環境下對室內室外的SF6設備進行有效的檢測，可以對難檢測部位和以天空為背景檢測設備邊緣SF6泄漏點進行測試。

下面是兩種SF6泄漏的圖像，十分清晰如圖2。

通過紅外檢漏儀，我們發現了花221出線套管處的漏氣點，從圖中可以看到十分明顯如圖3。

4 結語

SF6紅外檢漏儀在GIS/HGIS設備運維中的應用，SF6泄漏的檢查用時大大的減少，每月GIS/HGIS設備運維的時間也相應減少為35 h，大大縮短了運維人員的維護時間，提高了運行工作的整體效率。

4.1 提高了運維人員在處理SF6泄漏時的安全水平

基于紅外成像技術的SF6設備帶電檢測，能夠遠距離帶電檢測SF6氣體泄漏，可使無色無味的SF6氣體在顯示屏上以可見的動態煙云形式顯現出來，從而可以直觀、準確、快速的發現并定位泄漏點。利用激光成像技術進行SF6氣體泄漏檢測方法，與常用方法相比較，不需要設備停電，從而可以安全的在遠距離對泄漏點進行檢測，保障了運行、檢修人員的不受觸電和氣體中毒危險。

4.2 提高了SF6泄漏查找時的工作效率

SF6氣體泄漏激光成像技術的應用，大大提高了現場漏點查找的效率，為實現SF6電氣設備的狀態檢修創造了良好條件。

參考文獻

[1] 吳變桃.GIS中SF6氣體泄漏光學檢測新技術[J].高壓電器，2005，2.

[2] 朱棟.LW25-126型SF6斷路器的常見泄漏點及快速查找方法[J].寧夏電力，2004，1.

[3] 徐元哲.基于光譜吸收法SF6斷路器泄漏檢測技術的研究[J].電力學報，2009，1.endprint

摘 要：通過對GIS/HGIS設備運維時間的分析，發現了運維時間過長的原因，提出了利用SF6紅外檢漏成像儀，以便縮短GIS/HGIS設備運維時間，提高運維工作的效率。

關鍵詞：SF6紅外檢漏成像儀 GIS/HGIS設備 運維時間

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（c）-0045-02

隨著國網公司“三集五大”方案的提出，運維一體化、無人值守將會是未來變電站的發展趨勢。如何進一步提高運維工作的效率，將是變電站管理工作的重要工作。本文以許昌花都500kV變電站為例：500 kV6回出線采用了西高HGIS設備，220 kV9回出線采用了新東北GIS設備。該站在許昌電網中占用重要地位，擔負著許昌地區的主要供電。隨著運維一體化的深入，在完成現有運維一體化的基礎上還將開展部分檢修任務。所以提高運行工作的整體效率是十分重要的。

1 GIS/HGIS設備維護現狀

我們對主要設備的每月運維時間作了統計分析。在500 kVHGIS設備的運維、220 kVGIS設備的運維，35 kV設備運維、主變運維、保護小室運維這幾項的運維項目中，500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維時間占到了全部運維時間的71%。500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維中SF6泄漏檢查所占用的時間比例較大，達到了52%，每月需要31h，如果將其用時縮短50%，運維時間就會由60小時縮短為45h。造成500 kVHGIS和220 kVGIS設備的運維中SF6泄漏檢查時間較長的原因主要原因如下。

1.1 SF6壓力表比較多

220 kVGIS SF6壓力表81個和500 kVHGIS SF6壓力表95個共176個SF6壓力表。雖然數量較多，但是這是不可改變的。

1.2 SF6壓力檢查的周期短

根據國網公司的《變電站管理規定》，對SF6密度壓力表的檢查有明確的規定，要求每天進行巡視檢查。《現場運行規程中》對充氣設備也有具體珠運維要求。鑒于SF6壓力檢查對于充氣設備的重要性，根據國網公司的變電站管理規定，SF6壓力的檢查是每天一次。

1.3 SF6壓力檢查記錄時間長

為確保SF6巡視到位，便于對數據進行統計分析?；ǘ甲冸娬局朴喠嗽敿毜腟F6統計表，每次檢查SF6壓力都要有紙質記錄。由于SF6密度的位置高低不一，運行人員如需記錄需要上上下下，花費大量的時間。通過在現場實際計算，如果采用紙質記錄，平均每記錄一個SF6密度運人員需要1.2 min，全站僅記錄時間就需要3.5 h。這種方式雖然約束了人員的到位率，但是降低了運維效率，明顯時間較長。

1.4 SF6壓力分析時間長

為提前發現SF6泄露，運行人員還需要花費大量的時間精力來分析。每次都要采取橫向和縱向的方法，對近期和去年同期的數據進行對比分析。因此所用時間較長，每次大約需要1個時左右。這種方法在實踐中表明其對提前發現SF6氣體泄漏效果也很有限，提前發現率較低。經過我們調查，有以下幾種適合檢查運行中的GIS設備SF6泄漏的手段：記錄對比法、補氣頻率統計法、微水試驗法、儀器檢查法。經過比較儀器檢查法，SF6紅外檢漏成像儀更適合。

2 SF6紅外檢漏成像儀的技術特點

（1）成像原理：利用空氣和六氟化硫的不同紅外特性，配合高性能、高靈敏度探測器（0.03℃）及先進的圖像處理技術成像，所以不需要特定背景便可清晰檢測漏點并成像。（如圖1）

（2）探測方式及安全：被動感應10～11um波段紅外線。充分利用SF6氣體在10～11um波段輻射強的特點成像。非接觸、無損傷檢測。

（3）體積及重量：體積小，重量輕（包含電池僅為2.1 kg）一個小便攜包就可攜帶，可單手操作儀器，可在狹小區域內檢測漏點。

（4）供電及功耗：采用鋰電池供電，功耗小于8 W，現場檢測時間大于4小時，方便、節能、環保。

3 SF6紅外檢漏成像儀的測試

3.1 儀器精度

SF6紅外檢漏儀性能一般較高，都采用了先進的高靈敏度量子阱探測器，配合先進的電子及圖像處理技術，利用SF6氣體和空氣的紅外輻射不同的特性直接成像，不需要任何特定的背景，可在遠距離（最遠30 m）實時準確地檢測SF6氣體泄漏點，并即時形成層次感極佳、非常直觀的紅外圖像。

3.2 易用性測試

儀器體積?。ㄖ挥?1.8×5.2×6英寸），重量輕（包括電池只有2.1 kg）小巧便攜，配備的鋰電池，可使儀器連續工作4小時以上。非常適合現場檢測。

采用紅外被動式成像，能對現場任何充了SF6氣體的運行設備進行檢測，無需停電。對發現泄漏點的設備，停電處理后，現場就可以復檢查看處理結果，無需二次停電。

探測靈敏度<0.001 ml/s，同時儀器具有高靈敏度模式功能，能夠探測到微量SF6泄漏的位置。（例如：一年補充一次SF6氣體的泄漏設備，都可以檢測到泄漏點?。?/p>

儀器操作簡單，無需經過菜單，通過快捷鍵即可實現各種功能，簡單的三個步驟即可完成操作。

儀器防塵防水，可適用于任何惡劣檢測條件，亦可以在雪天雨天檢測設備SF6泄露點。

3.3 成像效果

由于儀器具有上述優良的綜合特性，所以可在各種環境下對室內室外的SF6設備進行有效的檢測，可以對難檢測部位和以天空為背景檢測設備邊緣SF6泄漏點進行測試。

下面是兩種SF6泄漏的圖像，十分清晰如圖2。

通過紅外檢漏儀，我們發現了花221出線套管處的漏氣點，從圖中可以看到十分明顯如圖3。

4 結語

SF6紅外檢漏儀在GIS/HGIS設備運維中的應用，SF6泄漏的檢查用時大大的減少，每月GIS/HGIS設備運維的時間也相應減少為35 h，大大縮短了運維人員的維護時間，提高了運行工作的整體效率。

4.1 提高了運維人員在處理SF6泄漏時的安全水平

基于紅外成像技術的SF6設備帶電檢測，能夠遠距離帶電檢測SF6氣體泄漏，可使無色無味的SF6氣體在顯示屏上以可見的動態煙云形式顯現出來，從而可以直觀、準確、快速的發現并定位泄漏點。利用激光成像技術進行SF6氣體泄漏檢測方法，與常用方法相比較，不需要設備停電，從而可以安全的在遠距離對泄漏點進行檢測，保障了運行、檢修人員的不受觸電和氣體中毒危險。

4.2 提高了SF6泄漏查找時的工作效率

SF6氣體泄漏激光成像技術的應用，大大提高了現場漏點查找的效率，為實現SF6電氣設備的狀態檢修創造了良好條件。

參考文獻

[1] 吳變桃.GIS中SF6氣體泄漏光學檢測新技術[J].高壓電器，2005，2.

[2] 朱棟.LW25-126型SF6斷路器的常見泄漏點及快速查找方法[J].寧夏電力，2004，1.

[3] 徐元哲.基于光譜吸收法SF6斷路器泄漏檢測技術的研究[J].電力學報，2009，1.endprint