干式空心電抗器是電力系統輸變電裝備的重要一次設備，對電網可靠穩定運行至關重要。然而自上世紀九十年代我國從加拿大傳奇公司第1次引進該技術以來，其長期運行存在的環流過熱、匝間短路、包封開裂受潮進水等缺陷和故障成為困擾業內的技術瓶頸，對于寒地大溫差條件下運行時上述問題尤為突出，一直以來業內都沒有找到有效的根本性解決措施。哈爾濱理工大學劉驥教授、朱東柏教授和張明澤副教授三位教師帶領研究生開展聯合攻關，經過理論研究、多物理場有限元校核和包封絕緣材料優化改性等深入研究，攻克了多項技術難題。團隊果斷棄用了傳統設計上的圓線分數匝設計方案，提出了整匝等長對稱優化設計方法和全新電磁結構，自主開發了電磁優化設計軟件和工藝工裝，從根本上解決了分數匝環流、包封開裂等困擾了業內三十余年的技術痛點，具有自主知識產權。與傳統相同容量、相同電壓等級的電抗器相比，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%，對于更高電壓等級的串聯、并聯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使用，提高包括黑龍江省在內的寒地新型電力系統的運行可靠性。

哈爾濱理工大學是國內較早開展電抗器技術研究的高校，上世紀九十年代初在路長柏、朱東柏教授的全力攻關下，消化吸收了國外技術，并在國內大范圍推廣應用，曾經自主開發了亞洲極大容量的35kV/20MVar空心并聯電抗器。目前，哈爾濱理工大學的空心電抗器技術已廣泛應用在以±800kV電壓等級為代表的我國重要的交直流特高壓工程中，我校開發的電抗器匝絕緣試驗診斷裝置也在業內獲得了大量推廣應用。

目前，團隊正在為新型電抗器技術在更高電壓等級的電網中應用加緊攻關，即將開展難度更高的35kV/20MVar大容量并聯電抗器的研制及工程應用，為發展新質生產力，實現我國電力能源裝備制造領域高質量發展、高水平科技自立自強和我國新型電力系統建設關鍵裝備從中國制造轉變為中國創造而貢獻理工智慧。

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

上海來揚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測系統。為確保可靠正確的使用本系統，請在使用前一定詳細閱讀本使用手冊。閱讀后請妥善保存，以便必要時查閱。

本使用手冊在使用規程上采用如下三種方式強調一些重要事項：

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

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測系統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備。

1.2 相關標準（WBGCXT5000 大型變壓器油色譜在線監測系統操作更加簡便，功能更完備）

本設備引用下列標準，通過引用標準中的相關條文構成本標準的條文。由此規定了本設備的技術要求、驗收規則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標志、運輸及儲存。

（ 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 絕緣油介電強度測定法

（ 5 ）GB/T7601 － 1987 運行中變壓器油水分測定法

（ 6 ）GB/T14542 － 93 運行中變壓器油的維護管理規定

（ 7 ）DL/T 596 － 1996 （ 2005 復審） 電力設備預防性試驗規程

（ 8 ）DL/T 572 － 1995 （ 2005 復審） 電力變壓器運行規程

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

（ 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 電工電子產品環境試驗

（ 12 ）GB/T 17626 － 1998 電磁兼容試驗和測量技術

（ 13 ）GB/T 13384 － 1992 機電產品包裝通用技術要求

（ 14 ）GB190 — 1990 危險貨物包裝標志

（ 15 ）GB5099 － 1994 鋼質無縫氣瓶

（ 16 ）GB/T 9361 － 1988 計算站場地使用要求

（ 17 ）GB 4943 － 2001 信息技術設備的保障

（ 18 ）GB/T 2887 － 2000 電子計算機場地通用規范

（ 19 ）GB 4208 － 1993 外殼防護等級（ IP 代碼）

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

從事本設備的安裝、投入運行、操作、維護和修理的所有人員

◆ 必須有相應的專業資格。

◆ 必須嚴格遵守各項使用說明。

◆ 不要在數據處理服務器上任意安裝軟件，避免不必要的沖突。

違章操作或錯誤使用可能導致：

◆ 降低設備的使用壽命和監測精度。

◆ 損壞本設備和用戶的其他設備。

◆ 造成嚴重的或致命的傷害。

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

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測系統可實現自動定量循環清洗、進油、油氣分離、樣品分析、數據處理、實時報警；快速地在線監測變壓器等油浸式電力高壓設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早期預報設備故障隱患信息，避免設備事故，減少重大損失，提高設備運行的可靠性。該系統作為油色譜在線監測領域的新一代產品，將為電力變壓器實現在線遠程 DGA 分析提供穩定可靠的解決方案，是電力系統狀態檢修制度實施的有力保障。

WBGCXT5000 系統是結合了本公司在電力色譜自動全脫氣裝置運行中近十年的成功經驗，并總結國內外油色譜在線監測的優缺點，傾心打造而成。該系統保持了我公司產品向來所具有的穩定性、可靠性、準確性等方面的優勢：

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

? 定量清洗循環取樣方式，真實地反應變壓器油中溶解氣體狀態；

? 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；

? 采用專用復合色譜柱，提高氣體組分的分離度；

? 采用進口特制的檢測器 ，提高烴類氣體的檢測靈敏度；

? 高穩定性、高精度氣體檢測技術，誤差范圍為 ± 10% ，優于離線色譜± 30%的指標；

? 成熟可靠的通信方式，采用標準網絡協議，支持遠程數據傳輸；

? 數據采集可靠性高，采用過采樣技術 Δ－∑模數轉換器，24 位分辨率，自動校準；

? 多樣的數據顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數據存儲壽命為 10 年；

? 環境適應能力強，成功應用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區；

? 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標準 ；

? 提供有兩級報警功能，報警信號可遠傳；

? 開放的數據庫，可接入電力系統局域網；

此外， WBGCXT5000 系統采用了模塊化設計，高性能嵌入式處理器的應用使色譜在線監測系統更加穩定可靠，并具有下列特點：

? 更快的分析周期，極小監測周期為 40-60 分鐘，可由用戶自行設置，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，采用特殊的環境適應技術，消除溫、濕度變化對氣體分配系數的影響；

?分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術，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，保證載氣不會帶進變壓器本體中；

? C2H2 很低檢測限可達 0.3 μ L/L ；

? 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達 ± 0.1 ℃ ，設備配有自動恒溫工業空調；

? 采用嵌入式處理器控制系統，將油氣分離、數據采集、色譜分析、濃度計算、數據報警、設備狀態監控等多功能集于一體，不會出現數據丟失等情況，大大提高了系統的可靠性和穩定性；

? 功能接口電路采用光耦隔離設計，進一步提高系統抗干擾性能；

? 采用基于 RS-485 的總線標準，可實現全數字、遠程數據傳輸、控制和參數設置；

? 加強系統故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛三角法和立方體圖示法，給出診斷結果 ；

? 加強系統自檢，增加遠程維護功能，提供設備異常事件報警；

? 可擴展性高，可便捷的與其它監測裝置集成；

? 系統結構緊湊，安裝維護簡便，操作人性化；

2.1 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測系統組成

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測系統由現場監測單元、主控室單元及監控軟件組成。現場監測單元即色譜數據采集裝置由油樣循環采集單元、油氣分離單元、氣體檢測單元 、數據采集單元、現場控制處理單元、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據采集器內的載氣，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測系統工作原理

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測系統工作時，先利用油樣采集單元進行油路循環，處理連接管道的死油，再進行油樣定量；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并自動進樣； 在載氣推動下，樣氣經過色譜柱分離，順序進入氣體檢測器；數據采集單元完成 AD 數據的轉換和采集，嵌入式處理單元對采集到的數據進行存儲、計算和分析，并通過 RS485接口將數據上傳至數據處理服務器（安裝在主控室），然后由監測與預警軟件進行數據處理和故障分析。如圖 2.3 所示

2.3 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測系統主要技術參數

2.4 WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測網絡

WBGCXT5000 變壓器油色譜在線監測系統通過用戶的 MIS 系統遠端顯示監測界面、數據查詢、參數設置等現場具備的全部功能。采用有線接入方式：一個電廠或變電站可以用一臺數據處理服務器，通過 RS485 總線控制多臺色譜數據采集器，每一臺色譜數據采集器可監測一臺電力變壓器 。

2.5  WBGCXT5000 變壓器色譜在線監測系統配置

湖北省黃石市陽新縣木港鎮，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施工現場舉行，標志著武漢—南昌雙回1000千伏線路工程（湖北段）全線貫通，華中特高壓交流環網指“日”可待！

據悉，武漢—南昌雙回1000千伏線路工程起點為特高壓武漢換流變電站，終點為南昌1000千伏交流變電站，途經黃石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，計劃于今年10月投產送電。總長2x203.5公里，新建鐵塔417基，途經武漢、黃岡、黃石3市5縣區。

武漢—南昌雙回1000千伏線路工程是華中“日”字形環網的重要組成部分，建成投運后將有效支撐大規模綠色清潔能源的接入消納，進一步優化華中區域網架結構，提升湖北與江西的省間電力互補互濟能力，對華中地區經濟高質量跨越式綠色發展提供更可靠的電力支撐。

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