SF6红外检漏成像仪在缩短GIS/HGIS设备运维时间的作用

焦云峰　黄朝阳　李哲

摘 要：通过对GIS/HGIS设备运维时间的分析，发现了运维时间过长的原因，提出了利用SF6红外检漏成像仪，以便缩短GIS/HGIS设备运维时间，提高运维工作的效率。

关键词：SF6红外检漏成像仪 GIS/HGIS设备 运维时间

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（c）-0045-02

随着国网公司“三集五大”方案的提出，运维一体化、无人值守将会是未来变电站的发展趋势。如何进一步提高运维工作的效率，将是变电站管理工作的重要工作。本文以许昌花都500kV变电站为例：500 kV6回出线采用了西高HGIS设备，220 kV9回出线采用了新东北GIS设备。该站在许昌电网中占用重要地位，担负着许昌地区的主要供电。随着运维一体化的深入，在完成现有运维一体化的基础上还将开展部分检修任务。所以提高运行工作的整体效率是十分重要的。

1 GIS/HGIS设备维护现状

我们对主要设备的每月运维时间作了统计分析。在500 kVHGIS设备的运维、220 kVGIS设备的运维，35 kV设备运维、主变运维、保护小室运维这几项的运维项目中，500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维时间占到了全部运维时间的71%。500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维中SF6泄漏检查所占用的时间比例较大，达到了52%，每月需要31h，如果将其用时缩短50%，运维时间就会由60小时缩短为45h。造成500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维中SF6泄漏检查时间较长的原因主要原因如下。

1.1 SF6压力表比较多

220 kVGIS SF6压力表81个和500 kVHGIS SF6压力表95个共176个SF6压力表。虽然数量较多，但是这是不可改变的。

1.2 SF6压力检查的周期短

根据国网公司的《变电站管理规定》，对SF6密度压力表的检查有明确的规定，要求每天进行巡视检查。《现场运行规程中》对充气设备也有具体珠运维要求。鉴于SF6压力检查对于充气设备的重要性，根据国网公司的变电站管理规定，SF6压力的检查是每天一次。

1.3 SF6压力检查记录时间长

为确保SF6巡视到位，便于对数据进行统计分析。花都变电站制订了详细的SF6统计表，每次检查SF6压力都要有纸质记录。由于SF6密度的位置高低不一，运行人员如需记录需要上上下下，花费大量的时间。通过在现场实际计算，如果采用纸质记录，平均每记录一个SF6密度运人员需要1.2 min，全站仅记录时间就需要3.5 h。这种方式虽然约束了人员的到位率，但是降低了运维效率，明显时间较长。

1.4 SF6压力分析时间长

为提前发现SF6泄露，运行人员还需要花费大量的时间精力来分析。每次都要采取横向和纵向的方法，对近期和去年同期的数据进行对比分析。因此所用时间较长，每次大约需要1个时左右。这种方法在实践中表明其对提前发现SF6气体泄漏效果也很有限，提前发现率较低。经过我们调查，有以下几种适合检查运行中的GIS设备SF6泄漏的手段：记录对比法、补气频率统计法、微水试验法、仪器检查法。经过比较仪器检查法，SF6红外检漏成像仪更适合。

2 SF6红外检漏成像仪的技术特点

（1）成像原理：利用空气和六氟化硫的不同红外特性，配合高性能、高灵敏度探测器（0.03℃）及先进的图像处理技术成像，所以不需要特定背景便可清晰检测漏点并成像。（如图1）

（2）探测方式及安全：被动感应10～11um波段红外线。充分利用SF6气体在10～11um波段辐射强的特点成像。非接触、无损伤检测。

（3）体积及重量：体积小，重量轻（包含电池仅为2.1 kg）一个小便携包就可携带，可单手操作仪器，可在狭小区域内检测漏点。

（4）供电及功耗：采用锂电池供电，功耗小于8 W，现场检测时间大于4小时，方便、节能、环保。

3 SF6红外检漏成像仪的测试

3.1 仪器精度

SF6红外检漏仪性能一般较高，都采用了先进的高灵敏度量子阱探测器，配合先进的电子及图像处理技术，利用SF6气体和空气的红外辐射不同的特性直接成像，不需要任何特定的背景，可在远距离（最远30 m）实时准确地检测SF6气体泄漏点，并即时形成层次感极佳、非常直观的红外图像。

3.2 易用性测试

仪器体积小（只有11.8×5.2×6英寸），重量轻（包括电池只有2.1 kg）小巧便携，配备的锂电池，可使仪器连续工作4小时以上。非常适合现场检测。

采用红外被动式成像，能对现场任何充了SF6气体的运行设备进行检测，无需停电。对发现泄漏点的设备，停电处理后，现场就可以复检查看处理结果，无需二次停电。

探测灵敏度<0.001 ml/s，同时仪器具有高灵敏度模式功能，能够探测到微量SF6泄漏的位置。（例如：一年补充一次SF6气体的泄漏设备，都可以检测到泄漏点！）

仪器操作简单，无需经过菜单，通过快捷键即可实现各种功能，简单的三个步骤即可完成操作。

仪器防尘防水，可适用于任何恶劣检测条件，亦可以在雪天雨天检测设备SF6泄露点。

3.3 成像效果

由于仪器具有上述优良的综合特性，所以可在各种环境下对室内室外的SF6设备进行有效的检测，可以对难检测部位和以天空为背景检测设备边缘SF6泄漏点进行测试。

下面是两种SF6泄漏的图像，十分清晰如图2。

通过红外检漏仪，我们发现了花221出线套管处的漏气点，从图中可以看到十分明显如图3。

4 结语

SF6红外检漏仪在GIS/HGIS设备运维中的应用，SF6泄漏的检查用时大大的减少，每月GIS/HGIS设备运维的时间也相应减少为35 h，大大缩短了运维人员的维护时间，提高了运行工作的整体效率。

4.1 提高了运维人员在处理SF6泄漏时的安全水平

基于红外成像技术的SF6设备带电检测，能够远距离带电检测SF6气体泄漏，可使无色无味的SF6气体在显示屏上以可见的动态烟云形式显现出来，从而可以直观、准确、快速的发现并定位泄漏点。利用激光成像技术进行SF6气体泄漏检测方法，与常用方法相比较，不需要设备停电，从而可以安全的在远距离对泄漏点进行检测，保障了运行、检修人员的不受触电和气体中毒危险。

4.2 提高了SF6泄漏查找时的工作效率

SF6气体泄漏激光成像技术的应用，大大提高了现场漏点查找的效率，为实现SF6电气设备的状态检修创造了良好条件。

参考文献

[1] 吴变桃.GIS中SF6气体泄漏光学检测新技术[J].高压电器，2005，2.

[2] 朱栋.LW25-126型SF6断路器的常见泄漏点及快速查找方法[J].宁夏电力，2004，1.

[3] 徐元哲.基于光谱吸收法SF6断路器泄漏检测技术的研究[J].电力学报，2009，1.endprint

摘 要：通过对GIS/HGIS设备运维时间的分析，发现了运维时间过长的原因，提出了利用SF6红外检漏成像仪，以便缩短GIS/HGIS设备运维时间，提高运维工作的效率。

关键词：SF6红外检漏成像仪 GIS/HGIS设备 运维时间

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（c）-0045-02

随着国网公司“三集五大”方案的提出，运维一体化、无人值守将会是未来变电站的发展趋势。如何进一步提高运维工作的效率，将是变电站管理工作的重要工作。本文以许昌花都500kV变电站为例：500 kV6回出线采用了西高HGIS设备，220 kV9回出线采用了新东北GIS设备。该站在许昌电网中占用重要地位，担负着许昌地区的主要供电。随着运维一体化的深入，在完成现有运维一体化的基础上还将开展部分检修任务。所以提高运行工作的整体效率是十分重要的。

1 GIS/HGIS设备维护现状

我们对主要设备的每月运维时间作了统计分析。在500 kVHGIS设备的运维、220 kVGIS设备的运维，35 kV设备运维、主变运维、保护小室运维这几项的运维项目中，500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维时间占到了全部运维时间的71%。500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维中SF6泄漏检查所占用的时间比例较大，达到了52%，每月需要31h，如果将其用时缩短50%，运维时间就会由60小时缩短为45h。造成500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维中SF6泄漏检查时间较长的原因主要原因如下。

1.1 SF6压力表比较多

220 kVGIS SF6压力表81个和500 kVHGIS SF6压力表95个共176个SF6压力表。虽然数量较多，但是这是不可改变的。

1.2 SF6压力检查的周期短

根据国网公司的《变电站管理规定》，对SF6密度压力表的检查有明确的规定，要求每天进行巡视检查。《现场运行规程中》对充气设备也有具体珠运维要求。鉴于SF6压力检查对于充气设备的重要性，根据国网公司的变电站管理规定，SF6压力的检查是每天一次。

1.3 SF6压力检查记录时间长

为确保SF6巡视到位，便于对数据进行统计分析。花都变电站制订了详细的SF6统计表，每次检查SF6压力都要有纸质记录。由于SF6密度的位置高低不一，运行人员如需记录需要上上下下，花费大量的时间。通过在现场实际计算，如果采用纸质记录，平均每记录一个SF6密度运人员需要1.2 min，全站仅记录时间就需要3.5 h。这种方式虽然约束了人员的到位率，但是降低了运维效率，明显时间较长。

1.4 SF6压力分析时间长

为提前发现SF6泄露，运行人员还需要花费大量的时间精力来分析。每次都要采取横向和纵向的方法，对近期和去年同期的数据进行对比分析。因此所用时间较长，每次大约需要1个时左右。这种方法在实践中表明其对提前发现SF6气体泄漏效果也很有限，提前发现率较低。经过我们调查，有以下几种适合检查运行中的GIS设备SF6泄漏的手段：记录对比法、补气频率统计法、微水试验法、仪器检查法。经过比较仪器检查法，SF6红外检漏成像仪更适合。

2 SF6红外检漏成像仪的技术特点

（1）成像原理：利用空气和六氟化硫的不同红外特性，配合高性能、高灵敏度探测器（0.03℃）及先进的图像处理技术成像，所以不需要特定背景便可清晰检测漏点并成像。（如图1）

（2）探测方式及安全：被动感应10～11um波段红外线。充分利用SF6气体在10～11um波段辐射强的特点成像。非接触、无损伤检测。

（3）体积及重量：体积小，重量轻（包含电池仅为2.1 kg）一个小便携包就可携带，可单手操作仪器，可在狭小区域内检测漏点。

（4）供电及功耗：采用锂电池供电，功耗小于8 W，现场检测时间大于4小时，方便、节能、环保。

3 SF6红外检漏成像仪的测试

3.1 仪器精度

SF6红外检漏仪性能一般较高，都采用了先进的高灵敏度量子阱探测器，配合先进的电子及图像处理技术，利用SF6气体和空气的红外辐射不同的特性直接成像，不需要任何特定的背景，可在远距离（最远30 m）实时准确地检测SF6气体泄漏点，并即时形成层次感极佳、非常直观的红外图像。

3.2 易用性测试

仪器体积小（只有11.8×5.2×6英寸），重量轻（包括电池只有2.1 kg）小巧便携，配备的锂电池，可使仪器连续工作4小时以上。非常适合现场检测。

采用红外被动式成像，能对现场任何充了SF6气体的运行设备进行检测，无需停电。对发现泄漏点的设备，停电处理后，现场就可以复检查看处理结果，无需二次停电。

探测灵敏度<0.001 ml/s，同时仪器具有高灵敏度模式功能，能够探测到微量SF6泄漏的位置。（例如：一年补充一次SF6气体的泄漏设备，都可以检测到泄漏点！）

仪器操作简单，无需经过菜单，通过快捷键即可实现各种功能，简单的三个步骤即可完成操作。

仪器防尘防水，可适用于任何恶劣检测条件，亦可以在雪天雨天检测设备SF6泄露点。

3.3 成像效果

由于仪器具有上述优良的综合特性，所以可在各种环境下对室内室外的SF6设备进行有效的检测，可以对难检测部位和以天空为背景检测设备边缘SF6泄漏点进行测试。

下面是两种SF6泄漏的图像，十分清晰如图2。

通过红外检漏仪，我们发现了花221出线套管处的漏气点，从图中可以看到十分明显如图3。

4 结语

SF6红外检漏仪在GIS/HGIS设备运维中的应用，SF6泄漏的检查用时大大的减少，每月GIS/HGIS设备运维的时间也相应减少为35 h，大大缩短了运维人员的维护时间，提高了运行工作的整体效率。

4.1 提高了运维人员在处理SF6泄漏时的安全水平

基于红外成像技术的SF6设备带电检测，能够远距离带电检测SF6气体泄漏，可使无色无味的SF6气体在显示屏上以可见的动态烟云形式显现出来，从而可以直观、准确、快速的发现并定位泄漏点。利用激光成像技术进行SF6气体泄漏检测方法，与常用方法相比较，不需要设备停电，从而可以安全的在远距离对泄漏点进行检测，保障了运行、检修人员的不受触电和气体中毒危险。

4.2 提高了SF6泄漏查找时的工作效率

SF6气体泄漏激光成像技术的应用，大大提高了现场漏点查找的效率，为实现SF6电气设备的状态检修创造了良好条件。

参考文献

[1] 吴变桃.GIS中SF6气体泄漏光学检测新技术[J].高压电器，2005，2.

[2] 朱栋.LW25-126型SF6断路器的常见泄漏点及快速查找方法[J].宁夏电力，2004，1.

[3] 徐元哲.基于光谱吸收法SF6断路器泄漏检测技术的研究[J].电力学报，2009，1.endprint

摘 要：通过对GIS/HGIS设备运维时间的分析，发现了运维时间过长的原因，提出了利用SF6红外检漏成像仪，以便缩短GIS/HGIS设备运维时间，提高运维工作的效率。

关键词：SF6红外检漏成像仪 GIS/HGIS设备 运维时间

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（c）-0045-02

随着国网公司“三集五大”方案的提出，运维一体化、无人值守将会是未来变电站的发展趋势。如何进一步提高运维工作的效率，将是变电站管理工作的重要工作。本文以许昌花都500kV变电站为例：500 kV6回出线采用了西高HGIS设备，220 kV9回出线采用了新东北GIS设备。该站在许昌电网中占用重要地位，担负着许昌地区的主要供电。随着运维一体化的深入，在完成现有运维一体化的基础上还将开展部分检修任务。所以提高运行工作的整体效率是十分重要的。

1 GIS/HGIS设备维护现状

我们对主要设备的每月运维时间作了统计分析。在500 kVHGIS设备的运维、220 kVGIS设备的运维，35 kV设备运维、主变运维、保护小室运维这几项的运维项目中，500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维时间占到了全部运维时间的71%。500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维中SF6泄漏检查所占用的时间比例较大，达到了52%，每月需要31h，如果将其用时缩短50%，运维时间就会由60小时缩短为45h。造成500 kVHGIS和220 kVGIS设备的运维中SF6泄漏检查时间较长的原因主要原因如下。

1.1 SF6压力表比较多

220 kVGIS SF6压力表81个和500 kVHGIS SF6压力表95个共176个SF6压力表。虽然数量较多，但是这是不可改变的。

1.2 SF6压力检查的周期短

根据国网公司的《变电站管理规定》，对SF6密度压力表的检查有明确的规定，要求每天进行巡视检查。《现场运行规程中》对充气设备也有具体珠运维要求。鉴于SF6压力检查对于充气设备的重要性，根据国网公司的变电站管理规定，SF6压力的检查是每天一次。

1.3 SF6压力检查记录时间长

为确保SF6巡视到位，便于对数据进行统计分析。花都变电站制订了详细的SF6统计表，每次检查SF6压力都要有纸质记录。由于SF6密度的位置高低不一，运行人员如需记录需要上上下下，花费大量的时间。通过在现场实际计算，如果采用纸质记录，平均每记录一个SF6密度运人员需要1.2 min，全站仅记录时间就需要3.5 h。这种方式虽然约束了人员的到位率，但是降低了运维效率，明显时间较长。

1.4 SF6压力分析时间长

为提前发现SF6泄露，运行人员还需要花费大量的时间精力来分析。每次都要采取横向和纵向的方法，对近期和去年同期的数据进行对比分析。因此所用时间较长，每次大约需要1个时左右。这种方法在实践中表明其对提前发现SF6气体泄漏效果也很有限，提前发现率较低。经过我们调查，有以下几种适合检查运行中的GIS设备SF6泄漏的手段：记录对比法、补气频率统计法、微水试验法、仪器检查法。经过比较仪器检查法，SF6红外检漏成像仪更适合。

2 SF6红外检漏成像仪的技术特点

（1）成像原理：利用空气和六氟化硫的不同红外特性，配合高性能、高灵敏度探测器（0.03℃）及先进的图像处理技术成像，所以不需要特定背景便可清晰检测漏点并成像。（如图1）

（2）探测方式及安全：被动感应10～11um波段红外线。充分利用SF6气体在10～11um波段辐射强的特点成像。非接触、无损伤检测。

（3）体积及重量：体积小，重量轻（包含电池仅为2.1 kg）一个小便携包就可携带，可单手操作仪器，可在狭小区域内检测漏点。

（4）供电及功耗：采用锂电池供电，功耗小于8 W，现场检测时间大于4小时，方便、节能、环保。

3 SF6红外检漏成像仪的测试

3.1 仪器精度

SF6红外检漏仪性能一般较高，都采用了先进的高灵敏度量子阱探测器，配合先进的电子及图像处理技术，利用SF6气体和空气的红外辐射不同的特性直接成像，不需要任何特定的背景，可在远距离（最远30 m）实时准确地检测SF6气体泄漏点，并即时形成层次感极佳、非常直观的红外图像。

3.2 易用性测试

仪器体积小（只有11.8×5.2×6英寸），重量轻（包括电池只有2.1 kg）小巧便携，配备的锂电池，可使仪器连续工作4小时以上。非常适合现场检测。

采用红外被动式成像，能对现场任何充了SF6气体的运行设备进行检测，无需停电。对发现泄漏点的设备，停电处理后，现场就可以复检查看处理结果，无需二次停电。

探测灵敏度<0.001 ml/s，同时仪器具有高灵敏度模式功能，能够探测到微量SF6泄漏的位置。（例如：一年补充一次SF6气体的泄漏设备，都可以检测到泄漏点！）

仪器操作简单，无需经过菜单，通过快捷键即可实现各种功能，简单的三个步骤即可完成操作。

仪器防尘防水，可适用于任何恶劣检测条件，亦可以在雪天雨天检测设备SF6泄露点。

3.3 成像效果

由于仪器具有上述优良的综合特性，所以可在各种环境下对室内室外的SF6设备进行有效的检测，可以对难检测部位和以天空为背景检测设备边缘SF6泄漏点进行测试。

下面是两种SF6泄漏的图像，十分清晰如图2。

通过红外检漏仪，我们发现了花221出线套管处的漏气点，从图中可以看到十分明显如图3。

4 结语

SF6红外检漏仪在GIS/HGIS设备运维中的应用，SF6泄漏的检查用时大大的减少，每月GIS/HGIS设备运维的时间也相应减少为35 h，大大缩短了运维人员的维护时间，提高了运行工作的整体效率。

4.1 提高了运维人员在处理SF6泄漏时的安全水平

基于红外成像技术的SF6设备带电检测，能够远距离带电检测SF6气体泄漏，可使无色无味的SF6气体在显示屏上以可见的动态烟云形式显现出来，从而可以直观、准确、快速的发现并定位泄漏点。利用激光成像技术进行SF6气体泄漏检测方法，与常用方法相比较，不需要设备停电，从而可以安全的在远距离对泄漏点进行检测，保障了运行、检修人员的不受触电和气体中毒危险。

4.2 提高了SF6泄漏查找时的工作效率

SF6气体泄漏激光成像技术的应用，大大提高了现场漏点查找的效率，为实现SF6电气设备的状态检修创造了良好条件。

参考文献

[1] 吴变桃.GIS中SF6气体泄漏光学检测新技术[J].高压电器，2005，2.

[2] 朱栋.LW25-126型SF6断路器的常见泄漏点及快速查找方法[J].宁夏电力，2004，1.

[3] 徐元哲.基于光谱吸收法SF6断路器泄漏检测技术的研究[J].电力学报，2009，1.endprint