原標題：中國電科院高壓所（武漢）研發先進監測系統 日夜緊盯，嚴防特高壓電網“咽喉”梗阻

　　炎炎夏日，居家離不開空調，用電量持續攀升。當人們享受清涼時，出自武漢的一個特殊系統，如同一個個特殊的“守衛”，守護著高壓電網上的一處特殊設備。

　　這個特殊系統，就是“高壓套管高精度高可靠性狀態感知及預警系統”，它時時監測著電網上的“咽喉”部位“高壓套管”，保障電網日夜不停輸送著強大電流。

　　6年攻關，找到更優方案

　　隨著經濟發展，長距離輸電成為常態，且日益電壓大容量化。這其間，電流需通過大型變壓器將電壓在常壓與高壓特高壓中轉換。

　　變壓器上，一串像扁葫蘆或碟片的高壓套管，它一頭接著變壓器，一頭連著高壓線。高壓套管的瓷質外套內有絕緣紙捲繞的芯體浸在絕緣油中，一根銅管或鋁管從芯體中間穿過。這串不起眼的“扁葫蘆”，卻被稱為高壓電網的核心咽喉設備，如果它出現故障，電網就如被掐住了“咽喉”，再大的力氣也使不出。

　　然而，“扁葫蘆”的工作環境卻極為惡劣，它不僅要支撐在變壓器上經受雨雪風霜，還要在高溫、高壓、強電磁場環境中實現絕緣。倘若密封不良、漏油、産氣或放電，將引發套管本體損壞或爆炸，導致電網故障甚至癱瘓。

　　防範高壓套管事故，必須有一套精準的套管狀態監測系統，而這恰恰是一個世界性難題——套管運行時內部狀況複雜，加上高壓、強電磁干擾，對感測器、故障分析演算法提出了很大的挑戰。此前，世界上已有的套管監測系統，在靈敏度、精確度方面都不盡如人意。

　　胡偉，中國電力科學研究院有限公司高電壓研究所（武漢）的工程師（以下簡稱“中國電科院高壓所（武漢）”）。6年前，他和同事們瞄準了這個難題。

　　中國電科院高壓所（武漢），我國最著名的高壓輸變電技術研究中心之一。面對套管監測系統的痛點、難點，胡偉和同事們埋頭攻關。

　　要想知道套管的情況，就要精確測量內部油壓力、油溫和油中氫氣含量等關鍵指標，但變壓器旁的複雜電磁環境讓感測器經常測不準。一番努力後，團隊採用高效能磁屏蔽和感測器內嵌微集成技術，有效屏蔽了干擾。

　　隨後，研發團隊突破了接觸式傳感技術難題，研發的特殊感測器實現了油壓、油溫和氫氣含量“三合一”智慧傳感，對高壓套管的運行實現了在線“把脈”。

　　在分析演算法上，團隊創新出高精度分析演算法，提升了套管絕緣狀態分析的準確性和穩定性。2018年，好消息傳來：第一代監測系統研發完成，次年便投入試用。

　　投入上百萬元研發的該系統安全性、準確性、可靠性和參量多樣性都優於現有同類産品。7月5日，“交流套管運行狀態高性能監測系統” 産品鑒定會在漢召開，專家稱這套系統達到了國際領先水準。

　　國外廠商甘拜下風

　　不怕不識貨,就怕貨比貨；産品行不行，還得看“表現”。今年初，新型套管監測系統迎來了一場考驗。

　　2019年，國內某1000千伏特高壓變電站因套管缺陷導致變壓器爆燃，造成人員傷亡。今年初，整修的變壓器即將重新投運。為防止事故重演，有關方面提出加裝套管狀態監測系統。

　　引發事故的套管來出自瑞典一家知名企業。此間，該企業拿出了套管狀態監測方案。“廠家的方案仍不夠完善，怕是不能防患于未然。”參加變電站整改鑒定的專家提出了異議。

　　此時，中國電科院高壓所（武漢）的監測系統已經交付應用，在行業內也引起了關注。專家建議，讓國産系統試試看。

　　當時春節臨近，研發團隊的許佐明、羅曉慶等人還是趕往該變電站安裝調試設備。

　　到了現場，他們發現這事不簡單。原來，儘管我國特高壓工程建設迅猛，但1000千伏特高壓交流變壓器套管絕緣狀態的實時在線監測，此前一直是空白。

　　於是收集相關數據，制定技術方案，並在實驗室進行驗證。今年1月，試驗在位於江夏的電網環境保護國家重點實驗室展開。結果令人欣喜：能實時精確感知特高壓交流變壓器套管的介質損耗因數、電容量和末屏泄漏電流等絕緣狀態參量（數值可以在一定範圍內變化的量）。其中，套管介質損耗因數的測量誤差小于±0.0003。

　　看到試驗數據，瑞典廠商代表心服口服，承認該方案更高明。春節期間，技術人員加班加點安裝監測系統，2月19日監測系統上線運行。至今，系統各項數據穩定，運行狀態良好。“目前産品已迭代四次，將有效預警套管故障從不可能變成了可能，高度契合當前電網智慧升級的需求。”胡偉透露。

　　據了解，目前該系統已在全國5個省的8個變電站或換流站試點應用，包括1個1000千伏特高壓變電站、1個±500千伏換流站和2個國家電網公司物聯網示範站，産生經濟效益約3000萬元。未來推廣使用後，其經濟效益、社會效益將更為可觀。（湖北日報全媒記者 彭一葦 通訊員 謝梁 謝雄傑）