盐穴压缩空气储能作为近年来快速发展的大规模新型储能技术，具有独特的优势。在用电低谷时，它能利用多余电能将空气压缩进地下盐穴；用电高峰期，释放高压空气转化为机械能带动发电，有效填补用电短缺。国网江苏省电力有限公司致力于储能工艺更新，在储能领域实现了重大突破。常州华能金坛盐穴压缩空气储能发电二期项目规划建设2套350兆瓦非补燃式压缩空气储能机组，能量转化效率超70%，单次很大可储存280万千瓦时电量，能满足10万辆新能源汽车的充电需求，全年可节约标准煤27万吨，减少二氧化碳排放52万吨。此外，项目更新使用高热容的水作为储热介质，避免了传统燃烧大量化石燃料辅助发电，提升了储热系统的稳定性和可靠性。
同时，压缩空气储能为电网提供了一个超级‘能量调节器’，能够高效解决新能源发电的间歇性难题，增强电网调节能力和新能源消纳能力，促进可再生能源高效利用；国网常州供电公司在项目建设中发挥了关键作用，该公司投资建设第1台机组配套220千伏送出工程，在对220千伏坞家变电站改扩建的基础上，新建2回8.2千米线路、25基塔，为并网投运创造了条件；同时，工程建设路路径复杂多位于农田、树林中，面对政处难度大、高温期有效作业窗口期短等困难，国网常州供电公司成立重点工程专项工作小组，强化部门协同成效，精心编排施工计划，在施工过程中反复优化进场方案，保障线路施工顺利进行的同时，很大程度减少对生态环境的破坏。
一、前言
1.1 概述（LYWM-02电力行业使用设备“SF6微水密度在线监测系统”试验过程十分简单）
六氟化硫（SF6）是一种无毒、无味、无色、无嗅、非可燃的合成气体，具有一般电介质不可比拟的绝缘特性和灭弧能力。充装SF6的电气设备占地面积小，运行噪声小，无火灾危险，这极大地提高了电气设备运行的方便可靠性。而气体绝缘金属封闭电器（GIS）的应用，打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新式变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。
随着我国电力设备无油化、小型化的发展，在35-500kV高压断路器中采用SF6气体作为绝缘灭弧介质的断路器等逐年增加。对SF6气体的状态监测已成为保证SF6断路器等电器设备正常可靠运行的主要技术措施之一。
SF6高压开关电器在制造和运行中因为：
SF6新气中含有一定水分。
在设备安装、解体检修和充气补气时，因工艺过程中的疏漏，在气室和管阀内留有水分。
因密封不严，在SF6向外泄漏时，会反向渗入水分。
变电站SF6断路器SF6气体的密度、湿度和温度三项物理指标是否处于额定范围之内，决定着该断路器的可靠运行状态。电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须定期对SF6气体的密度和含水量进行检测。SF6气体含水量的现场检测方法有电解法、冷凝法和阻容法。目前大多采用便携式露点仪进行现场检测。
1.2 SF6气体在运行中的检测及污染后果
SF6气体的湿度、密度两项物理指标是否处于额定范围之内，决定着SF6气体的绝缘和灭弧性能的有效与否。但SF6高压开关电器在制造和运行中因为：SF6新气中含有一定水分；在设备安装、解体检修和充气、补气时，因工艺过程中的疏漏，在气室和管阀内会留有水分；在开关工件加工和上述操作中的失误等造成密封失严，SF6气体向外泄漏，因外部水分压远高于气室中气体的水分压，外部水分会向气室内反向渗入，造成SF6气体在密度下降的同时含水量上升。超标的水分会造成下列危害：
SF6气体含有超标的水分后，在一些金属物的参与下，在200℃以上温度时可使SF6发生水解反应，生成活泼的氢氟酸（HF）和有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等低价硫氟化物，在高温拉弧的作用下，还将分解产生温室气体之一的二氧化硫（SO2）和氢氟酸（HF）。它们将腐蚀绝缘件和金属部件，并产生热量从而导致气室内气体压力的危险升高，断路器耐压强度和开断容量下降，严重情况下将导致断路器爆炸，不仅引起电网事故，还将造成有害和温室气体灌放大气，形成电气和环保灾害。
电力相关规程规定：每日巡回监视气体密度，每1-2年对SF6气体的含水量进行检测。含水量检测通常采用露点仪进行现场停电检测，检测时按标准取样气体流量，即30-40升/小时计算，一次测试需排放SF6气体约35升。电力工业分成两大电网公司和五大发电集团。至2006年底，仅一个电网公司，即国家电网公司所辖电网中的12-750 kV中高压断路器就有333,294台，上述数量还不包括每年增长的10%左右。平均每台断路器每年排放35升SF6气体，其总排放量及高能量长寿命的大气污染效果不言而喻。
1.3 在线监测是确保电力与环保可靠的有力措施
我公司根据目前电力行业的发展趋势研制了SF6在线式微水密度检测系统。该系统主要应用于电力行业的主设备之一SF6高压断路器SF6气体的在线监测与控制，可以在不排放SF6气体的条件下对SF6气体的含水量、密度和温度进行实时数据采集显示、信息远传、故障报警、闭锁机构启动、后台数据显示与分析等，为电力系统生产管理与设备状态检修提供信息与依据。
1.4 在线监测装置运用的社会和经济意义（LYWM-02电力行业使用设备“SF6微水密度在线监测系统”试验过程十分简单）
(1)、有助于地球环保
SF6气体微水综合在线监测技术的应用基本防止了大量SF6气体的排放，具有地球环保意义。
(2)、保障电力工作者的身体健康
SF6气体在电气设备中经电晕、火花及电弧放电作用，还会产生多种有毒和腐蚀性气体。排放后，其中的二氧化硫会刺激上、下呼吸道，使人流泪。氢氟酸是强脱水剂，大量吸入会严重危害身体健康。SF6气体微水综合在线监测技术的应用将大大减少SF6气体的排放，有利于保障电力工作者的身体健康。
(3)、减少停电时间和事故损失，提高供电时率，提高电力设备管理水平
SF6微水与密度综合在线监测装置可长期挂网运行，监测SF6气体的含水量和密度。其配备的无线lora通讯，可将监测数据实时上传至监控中心。当被测气体指标超标时，监测器将自动按事先设定的门限上传报警信号至远方监控中心，或直接启动报警装置。上位机软件可按设定的时间和频率，采样存储显示监测数据，并自动绘制成变化趋势图供观察分析之用。它的运用将从技术上有力地支撑状态检修模式，并免去供电公司为完成检测工作需配备巡检人员、巡检车辆、检测设备、高价值的SF6气体和人工巡检对发现故障隐患系统的不及时性，保障设备的可靠稳定运行，减少停电时间和事故损失，增加设备运行效率，提高设备运行的管理水平。
(4)、减员增效
以南京供电公司为例，南京市现有200余个变电站，按平均每个变电站分摊的设备巡检人员一人计算，现有约200余人的巡检队伍，采用在线监测系统后，可减少巡检人员90%以上，即180人，按人均7万元/年计算，每年可减少支出1260万元，该系统的运行有利于供电主业人员的精减，为供电系统发展第三产业提供了大量的人力资源。
从设备、管理、检修和环保四个方面对SF6气体在线检测设备使用前后对比分析的结论为：使用数字式SF6气体微水综合在线检测设备后，当年就可收回成本的89.3%。
二、产品概述（LYWM-02电力行业使用设备“SF6微水密度在线监测系统”试验过程十分简单）
2.1 产品简介
为适应我国电力行业体制改革的需要和加快电气设备在线监测技术及状态检修发展的步伐，研究和探索以在线监测技术为基础，故障检修与预防性相结合，以实现*大可靠性和*低成本消耗为目标的状态检修模式，我公司研制出具有自主知识产权的SF6气体在线监测系统。该设备能够以高于国家标准的测量精度，长期在线监测断路器SF6气体的密度、微水、温度及其变化趋势，其功能是在SF6气体有关指标出现变化时，给出变化曲线；有关指标达到报警状态时，报警或自动启动报警装置；当有关指标超标达到危险状况时，报警或自动启动闭锁装置，禁止断路器动作，以保障设备和变电站整套系统的保障。上述监测设备配有无线lora通讯接口，可将监测数据实时上传至变电站、城市中心乃至更上级监控中心，真正实现变电站，尤其是无人值班站的设备在线监测。同时，监测到的各项指标的变化趋势为断路器的状态检修提供了有效依据。
2.2 产品功能（LYWM-02电力行业使用设备“SF6微水密度在线监测系统”试验过程十分简单）
（1）在线监测SF6气体湿度、密度与温度；
（2）在线监测气体泄漏与泄漏报警；
（3）可按预设值或用户给定值自动启动低压报警和闭锁装置
（4）通过lora无线通讯至监控后台；
（5）通过后台软件自动绘制状态变化趋势图；
（6）可选大屏幕液晶显示器现场显示实时数据，具备屏幕保护和声控显示功能；
（7）手持遥控器设置报警与闭锁门限值和显示方式；
（8）全密封，抗干扰，适用于室外和低温环境。
2.3 产品特点（LYWM-02电力行业使用设备“SF6微水密度在线监测系统”试验过程十分简单）
（1）高精度与高可靠性
变送器采用了进口高稳定性传感器，传感器经变送器内部电路的修正、补偿，其输出线性度好，精度高；变送器外部结构也更适于高频电场环境下的测量，它与电路处理部分融为一体，以减少干扰耦合，提高电路长期工作的稳定性和可靠性。
（2）实现在线监测监控和状态检修
该变送器可长期挂线运行。其配备的通过无线lora通讯，可将监测数据实时上传至监控中心。当被测气体指标超标时，监测器将自动按事先设定的门限上传报警或闭锁信号至远方监控中心，或直接启动报警、闭锁装置。上位机软件可按设定的时间和频率，采样存储监测数据，并按需要将上述数据自动绘制成变化趋势图，供观察分析之用。
SF6气体综合在线监测技术的应用，可以实现断路器的状态监测，有利于及时掌握设备的运行状态，保障电力系统的可靠稳定运行，使状态检修得以实现，减少检修费用和停电时间，从而提高管理水平。
（3）结构独特，安装使用方便
传感器采用全封闭设计，外形独特美观，传感器、电源、数据输出电路和安装在同一机壳内。它防水抗尘防爆，抗强电磁干扰，安装使用方便，可用于高频电场环境和室外环境。
2.4 变送器技术指标
测量参数
露点范围： -50…+20℃ Td/f
压力范围： 0…+10bar
温度范围： -40…+80℃
计算参数
转化为20 °C标准条件下的参数
微水值： 10…20000ppm
压力值(密度)：1 ...12 bar
SF6混合密度: 0 ...100 kg/m3
输出参数有: PPM20（20℃下微水）、P20（20℃下压力，密度）、T（℃）、Td（露点）、P（压力）、Tdatm（常压露点）、密度（㎏/m³）
精度
露点精度： ±3℃ Td
压力值(密度)精度：±0.1% FS
温度精度：±1℃
传感器响应时间:
露点传感器: 2S(20℃)
压力传感器: <0.5S(20℃)
工作环境
变送器工作温度：-40...+80℃
过载压力： 20 bar
相对湿度： 0~100RH%
被测气体： SF6,SF6/N2混合气
输出
通讯方式： 无线lora
传输速度： 9600bps
一般参数
工作电压: 18…36VDC
功 率: <3W
重 量：361g
防护等级： IP65
外壳材质：不锈钢
接头材质：不锈钢
电气接头：M12连接器
机械接口: M30*1.5
密封方式： O型圈（33*2.5mm）
漏气率： ≤10-9Pa·m3/s（氦气检测）
额定充气压力： 0.6MPa abs
抗电磁干扰
浪涌: 4级（GB/T 17626.5-2008）
静电放电 : 4级（GB/T 14598.14-2010）
快速瞬变干扰: 4级（GB/T 14598.10-2007）
阻尼振荡磁场: 5级（GB/T 17626.10-1998）
射频传导干扰: 3级（GB/T 17626.6-2008）
脉冲群干扰: 3级（GB/T 17626-12-1998）
可靠实验 GB 4943.1-2001
抗电强度测试 700 VDC
绝缘阻抗测试 3200MΩ
振动测试 GB/T 11287一2000
冲击与碰撞试验 GB/T 14537一1993
尺寸图：
2.5 专用三通
专用三通需要根据具体设备情况而设计加工，我公司已经针对国内外绝大多数断路器，GIS等设备开发了专用三通。三通的一端为进气口，另一端为预留补气口，两段均有内置逆止阀。传感器通过三通安装在充气设备的补气口上。
三、系统结构图
四、SF6微水密度在线监测系统软件
监测后台是系统设置分析、处理、控制、存储和显示等功能的核心部分。通过现场总线接收安装在现场的各个变送器采集的数据，根据实际需要可以设置多个监测点，每点包含微水含量、密度、温度等各种参数，并进行实时显示，分析处理，判断现场环境是否处于正常情况。
4.1 系统软件介绍
采集单元分析采集数据后，远程传输至后台监控中心的监控软件，绘制状态变化趋势图；也可将监测数据实时上传至变电站、城市中心乃至更上级监控中心，真正实现智能电网基础设施的建设。
采集单元分析采集数据后，远程传输至后台监控中心的监控软件，绘制状态变化趋势图；也可将监测数据实时上传至变电站、城市中心乃至更上级监控中心，真正实现智能电网基础设施的建设。
本软件采用B/S框架，使用浏览器登录即可查看在线监测数据。
本系统采用了基于角色权限、功能权限管理机制，只有经过管理员授权的用户才能够使用本系统，只有对用户开放对应功能模块才能查看对应在线设备情况。
默认 用户名:lisi 密码：123456
1、系统登录页面，*高权限管理员权限，其他用户可以新注册，待管理员开放其对应功能模块即可使用，可以做到多用户同时实时查看数据：
2.主界面显示
主界面主要显示在线监测系统下接的所有监测设备，设备类别及监测点布局和监测状态，
2.1系统菜单和预留功能：下拉菜单可查看软件下接所有类别的在线监测设备。
2.2各在线监测列表，点击后展开查询实时监测数据及历史监测数据。
点击
展开微水密度在线监测功能表可分别显示微水密度实时数据列表/监测曲线/三维图普/历史监测数据/微水密度分析功能，点击图标后查询相应的数据。
2.3办公管理功能：添加公司管理机构
2.3.1组织机构管理：管理员账户信息及管理级别，可手动添加设置及分配管理员权限
2.3.2文件管理，局域网内可随时下载和上传文件。
2.3.3图片管理，局域网内可随时下载和上传典型图谱或历史检测曲线。
2.3.4站内信，进行局域网内信息沟通及共享。
2.4通讯录：局域网内各账号之间通讯
2.5微信管理：可添加微信公众号管理，并实现远程互动；
2.6保存位置：拖动监测点图标至现场相应一次接线图的位置，点击
即可保存，软件重启后位置不在变动；
2.7监测点图标：同一种功能传感器用同一个图标表示，便于观察监测状态。正常是图标为绿色或蓝色，通讯异常时为红色，收到报警时为黄色；
2.8配置一次接线图，可根据现场一次设备的分布配置相应的背景图纸；
2.9预留待开发功能；
2.10通讯中断或异常报警；
2.11站内信息提示；
2.12登陆账号显示；
2.13站内互动窗口；
实时监测数据界面：查看实时监测数据。
3.1.序号：传感器监测点排序；
3.2.通讯状态显示:显示通讯中断和通讯正常；
3.3.告警状态显示：显示正常.预警及报警；
3.4.ID名称：各传感器可根据现场实际情况命名；
3.5.温度：显示此监测点位置所在气室SF6的当前温度；
3.6.压力：实时显示此监测点所在气室内的当前温度下的压力；
3.7.P20：实时显示此监测点所在气室内的SF6气体20℃下的压力；
3.8.露点：当前温度、当前压力下的露点值；
3.9.TD0：换算成20℃时，1标准大气压下的露点；
3.10.RH%：实时显示此监测点所在气室内的SF6气体的湿度；
3.11.PPMS：微水含量；
3.12.功能：可手动控制各监测点的启动和停止。
4.实时状态曲线图
曲线图默认显示*近24小时以内的历史曲线图，如需查询其他时间段数据曲线可手动输入起始日期和结束日期点击搜索查询。
4.1.ID 名称：传感器监测点名称；
4.2.温度：此监测点所在气室24小时内的温度变化曲线图；
4.3.压力：此监测点所在气室24小时内的实时压力变化曲线图；
4.4.P20：此监测点所在气室24小时内的20℃时压力变化曲线图；
4.5.露点：此监测点所在气室24小时内的露点变化曲线图
4.6.TD0：此监测点所在气室24小时内的常温常压露点变化曲线图；
4.7.RH%：此监测点所在气室24小时内的湿度变化曲线图；
4.8.PPMS：此监测点所在气室24小时内的水分含量变化曲线图
点击各曲线后面的
按钮，可下载相应的曲线图，并以图片的形式自动存储。
5.历史监测数据
存储记录所有的通讯异常或数据异常时间，便于查询异常信号。历史监测数据按时间和事件进行自动存储，并可手动删除记录时间
5.1.点击
可查看所选监测点的历史存储数据，
5.2.点击
可查看所选监测点的历史事件存储数据，
5.3.
可按开始时间和结束时间搜索查询所选任意时间段内的历史数据和历史事件数据。点击
下载并保存数据。
保存数据可单独命名，默认存储为下载日期时间命名，下载存储路径可手动修改。
历史微水密度数据查询及导出
6.微水密度数据功能分析
6.1历史曲线对比分析图
6.1.1选择起始日期和结束日期，选择相应的要查询的3个监测点（一般为同意间隔的三相或相邻间隔同一位置的三个监测点或同一间隔不同位置的三个监测点）点击搜索查询即可出现相应三个监测点的历史曲线图，便于横向和纵向同时对比分析数据。
6.1.2
点击相应的标识可显示不同参数的对比曲线。
6.1.3点击右上角下载图标可下载并保存曲线图。
6.2数值比例图
6.2.1选择起始日期和结束日期，选择相应的要查询的监测点点击搜索查询即可出现相应监测点的历史曲线图，便于对比分析数据。
6.2.2
点击相应的标识可显示不同参数的对比曲线。
6.2.3点击右上角下载图标可下载并保存曲线图。
6.3时间告警次数关系图
6.3.1选择起始日期和结束日期，选择相应的要查询的监测点点击搜索查询即可出现相应监测点的事件告警次数曲线图，便于对比分析异常数据。
6.3.3
调节左右时间条可查找相应时间段的时间数据。
6.3.3点击右上角下载图标可下载并保存曲线图。
6.3.4事件类型次数关系图显示异常事件的归类和次数关系。
6.4测点事件次数关系图
6.4.1选择起始日期和结束日期点击搜索查询即可出现所有监测点的事件统计图，便于对比分析数据。
6.4.2点击
图标，展示所有监测点事件次数统计表。
点击“关闭”及关闭事件表格，点击“刷新”显示*新的统计次数。
6.4.3点击
图标，展示所有监测点事件次数统计折线图。
6.4.4点击
图标，展示所有监测点事件次数统计柱状图。
6.4.5点击右上角
图标可下载并保存柱状图。
7、报表导出功能
图3-1 先选择曲线开始时间、*大点数，再点击生成报告。
图3-2 导出报表位置在：D:\报表文档软件\outdata\文件里
5 推荐接线图
在电力系统的稳定运行中，GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）设备的可靠性至关重要。然而，其内部的隐蔽缺陷如同潜藏的“定时炸弹”，给电力保障带来了巨大挑战。局部放电检测作为评估 GIS 设备绝缘性能、发现潜在缺陷的关键手段，一直以来都备受关注。但传统的超声波检测法灵敏度不足，对于金属微粒异物等产生的微弱放电信号常常“视而不见”，已经难以满足日益复杂的设备检测需求。面对这一难题，国网江苏电科院自 24 年起便踏上了技术革新之路。他们勇于挑战传统，提出外施振动与脉冲电流检测法结合的升级方案，并自主研发了配套的操作振动模拟装置。国网江苏电科院这种敢于突破、积极更新的精神，正是推动电力科技进步的强大动力，这一更新成果就是对电力系统可靠稳定运行的有力保障。
在此次现场检测中，国网江苏电科院的技术人员充分发挥了新方法和新装置的优势。他们利用振动模拟装置对 GIS 设备气室外壁施加机械振动，巧妙地触发设备内部金属颗粒异物的振动和位移，使其暴露出高频电流信号等放电的特征，再通过脉冲电流检测装置进行采集捕捉。这一过程犹如一场精密的“侦探行动”，让原本难以察觉的隐蔽缺陷无所遁形。而金属颗粒异物缺陷发现率提升至 80%以上的显著成效，更是有力地证明了这一更新技术的可靠性和实用性。。GIS 设备作为电力传输和分配的核心部件，其内部隐蔽缺陷一旦引发故障，可能会导致大面积停电，给社会经济和人民生活带来严重影响。通过精准识别和及时处理这些缺陷，能够有效降低设备故障的发生率，提高电力供应的可靠性和稳定性，也推动了整个行业的技术进步。
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