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1、精选优质文档-倾情为你奉上智能变电站在线监测产品及市场分析目录一、电力设备在线监测技术的诞生和发展1、大型电力设备状态监测的重要性电力是国民经济的命脉，随着现代化建设的需要，我国电力建设得到了蓬勃发展，已成为电力大国。随着技术的进步，电力设备大型化、高压化已成趋势，也是现代工业生产和国民经济发展的需要，是提高设备利用率、提高生产力、节省投资、增加经济效益的重要手段。大型化的高压电力设备，因为设计技术复杂、原材料耗费多、材质高、制造工艺要求高等，所以成本价格昂贵，但它在企业中所处地位也更加重要，是企业的关键设备，一旦发生故障，将会出现大片停电，造成巨大的经济损失。电力设备在运行中经受电的、热的、
2、机械的负荷作用，以及自然环境（气温、气压、湿度以及污秽等）的影响，长期工作会引起老化、疲劳、磨损，以致性能逐渐下降，可靠性逐渐降低。设备的绝缘材料在高电压、高温度的长期作用下，成分、结构发生变化，介质损耗增大，绝缘性能下降，最终导致绝缘性能的破坏；工作在大气中的绝缘子还受环境污秽的影响，表面绝缘性能下降，从而引起沿面放电故障。设备的导电材料在长期热负荷作用下，会被氧化、腐蚀，使电阻、接触电阻增大，或机械强度下降，逐渐丧失原有工作性能。设备的机械结构部件受长期负荷作用或操作，引起锈蚀、磨损而造成动作失灵、漏气漏液，或其他结构性破坏。这些变化（称为劣化）的过程一般是缓慢的渐变的过程。随着设备运行期
3、增长，性能逐渐下降，可靠性逐渐下降，设备故障率逐渐增大，可能危及系统的安全运行，必须对这些设备的运行状态进行监测。2、电力设备状态监测的现状与发展电力设备状态监测的传统方法是经常性的人工巡视与定期预防性检修、试验。设备在运行中由值班人员经常巡视，凭外观现象、指示仪表等进行判断，发现可能的异常，避免事故发生；此外，定期对设备实行停止运行的例行检查，做预防性绝缘试验和机械动作试验，对结构缺陷及时作出处理等。这种经常巡视与定期检修的制度对于电力设备的安全运行起了重要的保证作用。 但是这种传统的检修方式有其固有的局限性，无法解决维修不足或维修过剩的问题，维修不足和维修过剩同样会造成巨大经济损失。这就迫
4、切需要一种更完善的检修方式来替代传统的检修方式。3、电力设备在线监测技术的产生和发展在线检测的主要困难在于不能影响设备的运行状态。电力设备是在电力系统中运行的，通常工作于额定电压，检测系统必须与高电压工作部位可靠隔离。电力设备一般是封闭式结构，如变压器和开关，内部是充油或其他绝缘介质的，内部状态的检测，应有相应的内部传感器，或通过外部状态检测进行判断。随着传感技术与计算机技术的发展，电力设备的状态监测方法向着自动化、智能化的方向发展，设备的定期检修制度向着预警式检修制度发展。对运行状态下的电力设备直接进行的检测。检测既不影响系统正常的运行，又能直接反映运行中的设备状态，比停止运行时进行的离线检
5、测更为有效、及时和可靠。电力设备状态的监测涉及面广，大量的非电参量（热学、力学、化学参量等）需要各种相应的传感器，传感技术的发展为此提供了可能。随着实用传感元件的出现，装备各种传感器的具有状态监测功能的新型电力设备是构成自动化的电力系统的基础。微电子技术与计算机技术的发展，为传感器信号的记录、处理与判断提供了有力的工具，此外还可以执行必要的控制操作，为电力系统的智能化控制提供了可能。适用的传感方法或判断手段是实现在线检测的保证。应用各种电量、非电量的传感方法，可检测设备的状态。如利用辐射传感来检测设备的发热、放电（发光），可判断过热与局部放电现象；利用声与振动传感，可检测设备机械结构系统及间隙
6、放电的故障；利用表面电位变化或感应电流的检测可判断内部绝缘的完好程度等。 由于运行设备一般处于工业环境，各种干扰不可避免，传感信号往往掺杂着干扰信号，因此测量信号的处理、判断是十分重要的，而对于设备状态的判断，往往需要多方面信号的综合判断。对于各种不同设备，需要特定的处理与判断程序，该程序是通过计算机系统完成的，是一种专家系统。二、智能变电站一次设备在线监测系统组件及市场分析1、智能变电站一次设备在线监测系统构成一次设备在线监测系统可以说是智能变电站与传统变电站的另一个根本区别。在传统变电站中，只有少数变压器安装了状态在线监测装置。而在智能变电站领域，不仅是变压器，GIS、SF6 断路器、隔离
7、开关等主要一次设备都需要安装在线监测设备；状态监测量也从油色谱扩展到局部放电、SF6 气体密度、微水、漏电电流等多个方面。2、变电站一次设备在线监测市场分析由于在线监测系统的组件很多（约有1520个），而且有些技术仍处于研发阶段，所以很难进行准确的市场测算。根据目前的情况，预计“十二五”期间，电网公司智能变电站一次设备在线监测系统的市场容量达到为300多亿元。简单分析如下：变电站一次设备在线监测系统市场容量测算（亿元）单位110kv220kv500kv合计新增智能变电站数量座4,1601,920320新增在线监测系统价格万元/座3006001800新增成套设备在线监测系统的市场容量亿12511
8、558298传统变电站改造数量座1,04048080传统改造在线监测系统价格万元/座100400700传统改造成套设备在线监测系统的市场容量亿元1019635一次设备在线监测系统市场容量合计亿元13513463333三、变压器油色谱在线监测技术的发展与市场分析1、变压器油色谱监测的必要性变压器的内部故障主要有热性故障、电性故障。至于变压器的机械性故障，除因运输不慎受到震动，使某些紧固件松动、线圈位移或引线损伤等外，也可能由于电应力的作用，如过磁振动造成，但最终仍将以热性或电性故障形式表现出来。在国内对359 台故障变压器故障类型的不完全统计分析中，过热性故障变压器为226 台，占总故障台数的6
9、3%；高能放电故障的变压器为65 台，占故障总台数的18.1%；过热兼高能放电故障的变压器为36 台，占故障总台数的10%；火花放电故障变压器为25 台，占故障总台数的7%；其余7 台变压器为受潮或局部放电故障， 占故障总台数的1.9%。从以上统计的结果来看，过热故障占变压器故障率最高，会加速变压器绝缘老化，一般认为，过热故障除某些特殊故障（如漏磁通在某一部位特别集中，或者在线圈内部有较大的涡流发生源），一般其发展不易很快危及设备的安全运行，因此监视故障的发展便可以及时安排检修进行处理，这样对主要特征气体的变化趋势的监测就尤为重要。变压器油色谱在线监测具有实时性和连续性等特点，能及时发现被监测
10、设备存在的故障，作为变压器油气相色谱分析的补充和发展，安装成熟的油气在线监测装置实时监测变压器的运行状态，对保障大型变压器乃至电网的安全可靠运行是必要的，是变压器从计划检修向状态检修的过渡，是提高其运行可靠性的重要技术手段。2、变压器油色谱在线监测技术的发展 以色谱分离技术为基本原理的在线监测装置在20 世纪80 年代初已在国外一些电力工业发达的国家研制成功并投入使用。近年来随着国内外色谱分离技术的发展， 可检测H2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO2等7 种组分含量的色谱在线监测装置，使色谱技术有了新的进展。随着变压器油色谱在线监测技术的发展和装置需求的增加，一些新型、先进的
11、检测原理和方法将不断出现， 变压器油色谱在线监测装置的可靠性、准确度、灵敏度会进一步提高，将朝着气体种类全面化、监测对象综合化、诊断技术智能化、与其他自动化技术一体化的方向发展。 从20 世纪90 年代国内开始应用单组分的监测设备，由于产品应用过程中局限性的逐步显露，气体的测试种类向6 种气体为基础的多组份产品发展， 该类产品也有了较多的应用， 随着在线监测产品的应用和在线技术的发展，测试6 种气体对于变压器整体状态的监测分析也是不全面的，DL/T 722-2000变压器油中溶解气体分析和判断导则规定以下7 种必测气体，即H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C2H22，油中溶解气体
12、的分析目的见下表。 油中7 种溶解气体的分析目的：被分析的气体组分分析目的H2与甲烷之比可判断并了解过热故障点温度，或了解是否有局部放电情况或受潮情况。CH4C2H6了解过热故障点温度C2H4C2H2了解有无放电现象或存在极高的过热故障点温度CO了解固体绝缘的老化情况或内部平均温度是否过高CO2CO2与CO 结合，可了解固体绝缘有无热分解3、变压器油色谱在线监测系统的市场分析在国家政策的驱动下，基于未来我国电力系统110kV及以上电压等级变压器将逐步全面安装在线监测设备，经保守推算，全国电网在役变压器所配套的进口单组分监测设备无法做到准确的故障监测和预警，存在着迫切的技改需求。以单套MGA价格
13、20万元估算，存量的30000台变压器技改需求就达到60亿元。再考虑每年的新建项目年均约2000台，我们认为未来仅MGA产品的市场容量就将达到80亿元。这还仅是电网的项目，还不包括没有统计的大量的工业项目用户。国内主流厂家介绍：a、宁波理工监测科技股份有限公司：主营变压器油色谱在线监测单一产品。年销售收入1亿元人民币以上。b、河南中分仪器有限公司：主营变压器油色谱在线监测产品。年销售收入8千万元人民币左右。c、上海思源电气股份有限公司：深交所上市公司，公司通过资本运作方式并购一研发和生产变压器在线监测产品小公司。利用自己品牌和销售渠道，通过仅仅两年时间，实现变压器在线监测产品销售超百台，年销售
14、收入在5千万元人民币以上。d、江苏国电南自海吉科技有限公司：该公司是国电南京自动化股份有限公司和重庆大学电气设备在线监测技术团队共同发起组建的科技创新型企业，注册资本5250万元。e、武汉南瑞电气有限公司：该公司是早期国有企业改制而成，是国内最早研发、设计和制造高电压输变电检测设备的骨干企业之一。f、南京启能电气有限公司：南京启能电气技术有限公司（简称启能电气）是江苏南自通华电气集团与南京电力自动化团队共同投资组建的股份制企业。公司集科研、生产、销售、咨询和服务于一体，变压器油色谱产品的年销售额在1500万元左右。四、六氟化硫气体在线监测技术的发展与市场分析1、六氟化硫气体监测的必要性SF6高
15、压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，它既要在正常情况下切、合负荷电流，又要在故障情况下开断巨大的故障电流（特别是短路电流）。因此，它的运行状态优劣直接影响电力系统的安全、可靠运行。随着电力设备无油化、小型化的发展，在断路器中大多采用六氟化硫气体作为绝缘灭弧介质。六氟化硫断路器具有开断能力强、开断性能好、电气寿命长、断口电压高、结构简单、维护少等优点，因此在高电压领域得到了越来越广泛的应用。由于六氟化硫气体的物理特性，对六氟化硫断路器中六氟化硫气体的检漏和含水量检测是保证断路器正常安全运行的两个重要内容。按照GB/T8905 - 1996六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则规定，在电气设备充气前必须对六氟化硫气体进行质量检测，而且对运行中的六氟化硫气体必须进行质量监督与管理。规程规定：六氟化硫设备每个隔室的年漏气率不大于1%；对于湿度检测，126550kV新设备投入运行后36个月测量一次，如无异常，以后可每12年测量一次。40.572.5kV设备，投入运行后一年复检一次，若无异常，以后可23年测量一次。由此可见，六氟化硫气体的检测是非常重要的。而且，对于运行中的六氟化硫电气设备中的六氟化硫气
