220kV真型变电站先进状态检测技术平台研究与建设-段大鹏-对外分享版本_20250818131915.pdf

1、220kV真型变电站先进状态检测技术平台研究与建设目 录C O N T E N T S研究背景一平台整体设计二研究与建设内容三创新点与展望四国网公司近年来在设备状态检测领域取得显著进展，构建了科学完整的管理与技术体系，显著提升了设备缺陷发现能力。然而，状态检测与智能诊断仍面临诸多技术挑战，需持续研究解决。缺陷机理研究不明晰：当前许多缺陷的成因、发展路径及影响机制尚不清晰，直接制约了检测技术的精准性和有效性。加强对缺陷机理的基础研究是提升状态检测技术水平的基础和关键。现有状态检测技术存在盲区短板：现有状态检测技术存在盲区与短板极，可能导致重要缺陷的遗漏，影响设备的安全稳定运行。因此，不断创新检测

2、技术研究与应用十分迫切。非典型信号检测与分析欠缺：由于非典型信号的复杂性和多样性，当前检测与分析手段难以有效捕捉和解析这些信息。非典型信号的检测与分析需要突破，实现状态检测与诊断“数智化”。一、研究背景4 聚焦智能传感、人工智能等数字化、智能化前沿技术 传感装置优先选用国内外先进装置及科研成果先进性 以解决状态检测领域实际问题为导向，注重技术的实用性和可操作性 可视化展示缺陷信号变化、发展规律、状态推演结果等实用性 以数字孪生技术为核心，构建设备状态监测体系 具备多物理场仿真、多源数据融合分析、设备状态评估与预测功能前瞻性 可兼容接入带电检测、在线监测、常规试验等多源数据 在设备、通信、系统预

3、留接口，具备快速实现新技术接入能力兼容性瞄准行业痛点问题，开展国网北京电科院220kV真型变电站先进状态检测技术平台建设，研究输变电设备真型缺陷复现方法、剖析典型设备故障机理、突破状态技术瓶颈十分必要。一、研究背景目 录C O N T E N T S研究背景一平台整体设计二研究与建设内容三创新点与展望四220kV真型变电站先进状态检测技术平台占地面积1300平方米。包含220kV变压器平台、110kV电缆平台、220kVGIS平台、110kVGIS平台、10kV开关柜平台、10kV电缆平台、10kV无功设备及二次设备平台。平台简介220kV变压器平台110kV电缆平台110kV GIS平台22

4、0kV GIS平台10kV开关柜平台二次设备平台10kV无功设备平台 二、平台整体设计 二、平台整体设计目 录C O N T E N T S研究背景一平台整体设计二研究与建设内容三创新点与展望四三、研究与建设内容9220kV变压器平台110kV电力电缆平台110kVGIS平台10kV开关柜平台 电科院220kV真型变电站先进状态检测技术平台2025年8月建成，是目前国内设备种类最齐全、规模最大的220kV真型试验变电站（具备电压从0至220kV平滑控制调节的能力），在科技研究、挂网测试、实训竞赛、合作交流的作用已经初显，该实验、交流场景受到国网公司、中国电科院、兄弟单位、高校、科研院所相关领导

5、专家的一致肯定。三、研究与建设内容建设变压器、电力电缆、GIS、开关柜4大缺陷模拟平台，完成19类45种典型缺陷复现。设备缺陷复现建设工程01针对复现缺陷配置安装290余个传感器，构建技术先进、行业领先的数字化、智能化运维系统。数智化运维场景建设工程02面向输变电生产和科研需求，打造“变压器主动保护技术”等6项“本质安全”研究场景。本质安全研究场景提升工程03工程概述 220kV真型变电站先进状态检测技术平台于2025年8月份基本建成，技术方案通过业内权威专家审查，一致认为“立足输变电设备状态检测领域实际问题，精准复现典型缺陷，成果系统性、前瞻性与创新性显著”。10三、研究与建设内容针对主变设

6、备近年来的缺陷故障情况，选取7类11种典型设备缺陷进行复现，结合缺陷布点位置及变压器结构，安装15种72个内外置传感器及检测仪器，实现变压器本体及附件典型缺陷复现，具备故障机理、主动保护技术等研究能力。11220kV变压器平台三、研究与建设内容12220kV变压器平台主变缺陷复现缺陷包括7大类11种：套管缺陷模拟2种（套管末屏接触不良、套管下瓷套沿面放电）；变压器低能放电缺陷模拟4种（高压尖刺对地放电，高压对地电位尖刺放电，绝缘纸板爬电，悬浮放电）；高能放电1种；变压器铁芯多点接地缺陷1种；以及套管受潮等其他缺陷。缺陷布置图缺陷模块与控制机构图缺陷设计图三、研究与建设内容13220kV变压器平