对于油浸式电力变压器，其油成分目前多采用绝缘矿物油，该种油又俗称为变压器油，主要采用倾点较低、氧化安定性较好的环烧基原油炼制而成。变压器油的主要作用是绝缘、散热冷却、保护绝缘材料以及灭弧。当变压器内部发生故障时，会产生如 H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等特征气体。由于变压器发生故障时产生的特征气体种类较多，因此对单一组分气体进行监测只能了解变压器故障的初步分析。而对多组分特征气体进行监测则能够获知变压器故障的详细信息，从而更准确的判断变压器故障类型和原因。尽管多组分气体监测装置结构繁杂、造价昂贵，但由于其监测结果更精确、更灵敏，因此多组分气体监测是变压器油中溶解气体监测发展的方向。变压器油光谱在线监测系统通过对变压器绝缘油中溶解的特征气体种类和含量进行初步分析，能够帮助判别变压器内部是否存在潜伏性隐患，还可以预测性的判断出故障的性质，区分过热性故障和放电性故障。

基于TDLAS（可调谐半导体激光吸收光谱法）技术的变压器油光谱技术为变压器油中溶解气体分析的第三代测量技术，是比油色谱（第一代测量技术）和光声光谱（第二代测量技术）更为先进的检测技术，技术方法上有了质的提升，具有测量准确度高、免维护、免标定、无耗材、寿命长、全生命周期使用成本低等一系列优势，和传统的气相色谱分析仪比较，本产品设计采用了领先的“负压-恒温-动态顶空平衡”法进行油气分离，并采用可调谐半导体激光器吸收光谱（TDLAS）技术，提出了基于TDLAS的多组分气体在线监测装置。对于变压器监测来说，油气分离环节十分关键，是实现监测的前提。动态顶空法是目前在线监测设备上采用较多的脱气方法，它的操作和装置相对简单，更适用于在线设备；而且脱气时间短，重复性好，能够满足在线检测的要求。而TDLAS技术的优势在于：①激光具有非常好的单色性，能够避免气体分子的交叉干扰，可以非常精确的区分不同气体成分；②这是一种实用性很强的测量技术，可以避免油雾与杂质对气体检测浓度的干扰；③能够快速响应，提高测量的实时性，更适合在线监测。⑤非接触式测量不会对检测样品进行污染。

据不完全统计分析，国内现有变电站28600座，发电厂7500个，铁路变压器约有5600个，矿山变压器约有41000个，市场容量较大，市场110KV以上油浸式变压器总量约为8-9万台，已完成智能化改造的变压器总量在20%左右，市场潜力巨大。2017年，变压器油中溶解气体在线监测装置市场规模超过2500台套，此后5年内增速保持在20%左右。2021年市场规模约在4200台套。十四五期间，国家电网计划总投资2万亿元，南方电网计划总投资6700亿元，计划新建智能变电站7411座，在运改造39座，将会持续推动变压器油中溶解气体在线监测市场增长。因此未来2-3年内将会迎来较快增长，平均增速预计在25%以上，2025年市场规模将超过8200台套。随着变压器容量快速提高，高精准度、免维护变压器油中溶解气体在线监测装置产品需求加大，本项目即将研发的基于TDLAS技术的油光谱在线监测装置是高精准度、免维护产品的典型代表，在未来市场竞争中将有显著技术优势，市场前景广阔。而且该成果可进一步推广应用至电网、铁路、煤矿等行业的油浸式电抗器、变压器在线监测领域，可有效保障设备的安全可靠运行。此外，将研发设计的基于TDLAS的多气体检测技术、强背景噪声下信号特征提取技术、气体吸收池、气体实时监测系统等也可进一步推广应用于大气环境检测、能源化工、食品安全、医学临床诊断等领域中。产生经济效益显著，且应用前景广阔。

万 元 正高级工程师 研发总负责 行业知名专家 享受国务院特殊津贴潘平衡 高级工程师 研发负责人刘章进 高级工程师 硬件研发唐伟 高级工程师 硬件研发胡边 高级工程师 硬件研发付亮 正高级工程师 软件开发姜运 高级工程师 软件开发李橙橙 工程师 算法开发曹旺 工程师 软件开发陈淼 工程师 硬件研发吴昊天 助理工程师 测试工程师廖学顺 助理工程师 测试工程师

截至目前科技公司为研发变压器油光谱在线监测装置陆续投入科研经费1800余万元，目前油光谱装置总计销售金额4800余万元。销售遍布云南、贵州、青海、蒙东、蒙西、吉林、辽宁、广西、福建、江苏、安徽、江西、北京等多个省市，实现国家电投、国家电网、国家能源、大唐电力、中煤集团、华能集团等多家电力企业。后续将在高精度、高可靠性、进一步缩短检测时常方向投入研发，预计再投入金额300万元，需2年左右。变压器油光谱装置应用于电网、铁路、煤矿等行业的油浸式电抗器、变压器在线监测领域，可有效保障设备的安全可靠运行。此外，将研发设计的基于TDLAS的多气体检测技术、强背景噪声下信号特征提取技术、气体吸收池、气体实时监测系统等也可进一步推广应用于大气环境检测、能源化工、食品安全、医学临床诊断等领域中。产生经济效益显著，且应用前景广阔。

目前科技公司采用技术合作方式进行科技成果转化，公司已成立智能产品孵化基地，面积约为3000平米。智能产品孵化基地主要承担变压器油光谱在线监测装置研发、生产任务。基地设置有部件检测区、装配区、综合检测区、气相复核区、标定区、待出货区、色谱实验室、电磁兼容实验室、老化试验室。同时配备有气相色谱仪、静电放电发生器、高低温试验箱、波长计、高精度自动配气仪、示波器、电快速瞬变脉冲发生器、射频信号源、浪涌冲击抗扰度等试验仪器。具备研发-组装-调试-质检-包装-运输-安装-销售-售后-质保全过程团队；已独立设计了国内第一条自动标油产线，自动配油机可一次性配备标油200L，具备同时调试30台油光谱设备能力，年生产能力达500套。