山东“工匠”拿手绝活儿:自研智能监测装置,让变压器局部放电精准定位
山东“工匠”拿手绝活儿:自研智能监测装置,让变压器局部放电精准定位
特高压技术是我国全球领先的重大自主创新成果,目前山东已建成“五交三直一环网”,拥有国内规模最大的省域特高压交直流混联电网。在这一背景下,国网山东省电力公司超高压公司变电检修中心电气试验班技术人员冯新岩带领团队,成功研发智能型特高频局部放电监测装置,实现了对特高压变压器的精准监测与故障定位,为保障电网安全运行提供了重要技术支撑。
“对特高压设备来说,电压等级提高后,问题的发展速度也特别快,产生异常信号后不到一天就有可能发生故障。”冯新岩表示,他和团队成员早在2010年就开始研究变电站设备运行中的检测手段,然而对于特高压设备,却很难有足够的时间进行检测,人员也难以靠近。
我国在特超高压变电站设备带电检测方面发展较早,但也存在很多技术空白,面临的问题也是世界性难题。2016年,冯新岩带领团队开展变压器故障检测技术攻关,走遍了国内近一半的特高压变电站,最终总结出了一套带电检测干扰排除与定位技术,把检测准确率提升到接近100%,为世界特高压领域贡献了可参考的“中国方案”。而随着特高压项目开始大规模建设,发展“智能监测”成为新的时代要求。
在冯新岩的工作室里,可以见到了一台智能型特高频在线监测装置。“在这上面,可以加装20多种传感器,通过控制它们对变压器进行监测,坐在办公室里就能实现远程诊断。”冯新岩认为,做“电网医生”,懂研判数据比会操作设备重要得多,但要把人的经验转化成算法,却不是一件容易的事情。
由于现实环境中的干扰比实验室中模拟的要复杂得多,初代监测设备总是频繁误报,影响电网运行安全。经过一线团队和研发机构的反复沟通、不断测试完善,才让设备的软硬件性能达到了使用标准。2022年,冯新岩团队发布的《智能型特高频局部放电监测装置技术规范》创造了新的行业标准。
精准找出放电位置是团队面临的一项难题。特高压变压器体形庞大且内部结构、电磁环境复杂,不同放电故障的信号特征、检测手段不一样,而且放电信号在内部会出现绕射、折射等现象,造成变压器内部局部放电信号定位困难。
目前常用的变压器局部放电信号定位方法包括超声波法、高频电流法以及特高频法等。超声波法因信号衰减快,难以测到变压器绕组内部等结构复杂空间内的放电;高频电流法只能得出局部放电的大致位置,无法精确定位;特高频法检测放电的频带宽、灵敏度高、抗干扰能力强,应用广泛。但从实际应用来讲,单一检测技术难以实现对所有放电故障的精确定位。
因此,团队综合不同类型信号定位方法优势,提出以高频电流法与特高频法联合进行放电源空间定位,再结合超声波信号进一步精确定位。特高压变压器远程诊断装置采用这种定位方法,实现变压器内部放电信号自动定位误差小于50厘米,远程诊断准确性达到人工带电检测水准,放电识别准确率、自动定位精度等指标达到世界领先水平。
目前,特高压变压器远程诊断装置已在山东省内的5座特高压变电站推广应用。“有一次,1000千伏昌乐变电站主控楼监控室监控后台收到报警信号,该站运维人员给我们打来电话,我们立即给出了处理意见。”冯新岩说。这样的反应速度得益于特高压变压器远程诊断装置的应用。在昌乐变电站监控后台收到报警信号的同时,远在200千米外的变电检修中心也收到了相关提醒。经处理,隐患被及时排除。
截至目前,冯新岩创新团队凭借不懈的努力和卓越的研究,依托相关成果已经成功获得了 4 项国家发明专利授权以及 6 项实用新型专利授权。不仅如此,他们还在学术领域成果斐然,发表了 8 篇中文核心期刊及 EI 检索论文,并且牵头编制了 1 项行业标准和 1 项团体标准。
“把我的技术分享给大家,把一个人变成一群人,把不会的教会,把会的教好,把好的由‘工’变‘匠’,这样就会有更多的技术能手一起守护电网安全。” 冯新岩真诚地说道。他是这么说的,也是这么做的。
2019 年,冯新岩又迎来了一个全新的身份 —— 山东大学电气工程学院研究生校外实践导师。在这个新的岗位上,他尽职尽责,指导 4 名在读研究生开展校外课题实践,为培养电力高端人才不遗余力地贡献着自己的力量。不仅如此,冯新岩还先后与十余名青年员工签署了师带徒协议。在他的悉心指导和引领下,如今,他的徒弟们都已茁壮成长为专业带头人。其中,赵廷志更是表现出色,被评为国家电网公司青年托举人才,成就了 “劳模身边再出劳模、能手身边再出能手” 的美谈。
2023 年,国网山东超高压公司进一步完善了以大国工匠王进、冯新岩为带头人的 “进・新” 超特高压创新团队,精心建设了 “大国工匠创新工作室” 以及全国首个带电检测实训室。
“我们是离高压设备最近的人,必须先行一步,解决问题。” 这是冯新岩常挂在嘴边的一句话,如今也已然成为 “进・新” 超特高压创新团队的 “座右铭”。团队成员们立足自身岗位,始终秉承着求实、务实、扎实、真实的创新作风,用创新的思维和方法解决工作中一个又一个实际问题。在他们的共同努力下,形成了全员积极参与、全域广泛覆盖、全速高效推进创新的良好氛围。
“我将一如既往扎根一线、钻研技术,用实际行动带领团队成员一起在技能成才、技能报国的道路上把握机遇,为打造数智化坚强电网贡献力量!” 冯新岩坚定地表示。他的决心和信念,如同明灯一般,照亮着团队前行的道路。