變壓器絕緣油中的微量氣體，是潛伏故障的“密碼本”。如何精準破譯？傳統(tǒng)檢測技術面臨精度不足、響應滯后、維護繁瑣等困局。而激光光聲光譜技術的崛起，正讓變壓器油中氣體監(jiān)測從“管中窺豹”邁向“明察秋毫”時代。
一、油中氣體監(jiān)測——變壓器的“血液診斷”
在電力系統(tǒng)的“心臟”——變壓器的健康監(jiān)測領域，油中溶解氣體分析被譽為預測其內(nèi)部潛伏性故障的“黃金標準”。變壓器作為電網(wǎng)的核心設備，其絕緣油如同“血液”。當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，不同的故障類型會產(chǎn)生不同的特征氣體。通過分析油中溶解的特征氣體的組成，可以準確的判斷變壓器內(nèi)部發(fā)生的故障。
二、新型電力體系下，傳統(tǒng)監(jiān)測短板盡顯
新型電力體系下，風電、光伏等新能源大幅并網(wǎng)，火電進行深度調(diào)峰，變壓器面臨著功率頻繁波動，局部過熱風險上升，絕緣老化加速等突出問題。導致變壓器整體壽命大幅縮短、故障率直線攀升。當前變壓器油中氣體監(jiān)測領域，
傳統(tǒng)油中溶解氣體監(jiān)測技術（在線色譜：結(jié)構(gòu)復雜，使用壽命短，性能衰減快；機械調(diào)制光聲光譜：屬于機械轉(zhuǎn)動控制，長期工作故障幾率高，交叉干擾嚴重）已難以滿足智慧電站對實時預警和預測性維護的高要求，而激光光聲光譜技術使用壽命更長，相比傳統(tǒng)監(jiān)測技術使用壽命更長，整體投入更經(jīng)濟，更為適配新型電力體系建設的新潮流。
三、激光光聲光譜技術——破局者
技術原理
基于中紅外量子級聯(lián)激光光聲光譜檢測技術，運用中紅外波段的高吸收系數(shù)特點，選擇中紅外量子級聯(lián)激光器（QCL）作為光源，提高最低檢測限和系統(tǒng)測量精度。當光聲腔內(nèi)樣品受到一束調(diào)制后的單色光照射時，以無輻射弛豫方式將吸收的光能部分或全部地轉(zhuǎn)換成熱，樣品受熱體積膨脹，產(chǎn)生以光源為中心向外擴展的壓力波，用置于其中的聲波傳感器便可接收到聲音（光聲）信號。
系統(tǒng)介紹
變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測技術是實施主變壓器狀態(tài)監(jiān)測的重要手段，其技術關鍵是根據(jù)光譜技術分析油中特征氣體成分的變化，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來分析判斷電力變壓器內(nèi)部的異常和故障發(fā)展趨勢，以保證電力變壓器的安全可靠運行。GW-2060型激光光聲光譜變壓器油中氣體監(jiān)測預警裝置是基于先進的中紅外量子級聯(lián)激光光聲光譜技術面向國家電網(wǎng)及能源安全研制的高可靠性變壓器油中溶解氣體檢測系統(tǒng)，可實現(xiàn)變壓器油中溶解的H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等故障氣體及微水含量的連續(xù)在線檢測，為變壓器提供全面的實時監(jiān)測預警。
相比較于傳統(tǒng)油中溶解氣體監(jiān)測技術，激光光聲光譜檢測技術具有以下6大優(yōu)勢：
（1）高靈敏度的微量氣體檢測技術，準確快速的分析識別，自主設計的精確的計算方法，測試結(jié)果更準確。
（2）滿足DL/T1498.2-2016《變電設備在線監(jiān)測裝置技術規(guī)范第2部分：變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置》A類標準，檢測精度優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。
（3）采用純物理的激光光譜的分析方法，使用壽命長，無需標氣、載氣等耗材，不需要經(jīng)常維護，無需后續(xù)投資。
（4）可在一個采樣周期內(nèi)一次性完成七種特征氣體和微水的檢測。
（5）系統(tǒng)安裝簡便快捷，變壓器無需停電，減少維護工作及費用。
（6）采樣周期可設定，最小采樣周期可設為1小時。
該系統(tǒng)適用于油浸式變壓器、電抗器等電氣設備的油中溶解氣體在線監(jiān)測。除可用于發(fā)電、電網(wǎng)系統(tǒng)變電站以外，還可應用于鐵路、石油、石化、冶金、鋼鐵、煤炭等電力行業(yè)用戶。
四、激光光聲光譜——為電力安全保駕護航
該技術的優(yōu)越性已在多個重大項目中得到驗證：
核電安全升級： 應用于中廣核百萬千瓦級機組，實現(xiàn)對關鍵氣體痕量級的實時監(jiān)測與快速預警，顯著提升核電安全運行水平。
風電效率保障：應用于三峽能源海上風電場項目，解決了傳統(tǒng)油光譜“周期長、靈敏度低”痛點，實現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測與即時預警，有效防范主變故障，保障發(fā)電效率。
火電可靠運行： 在國家能源集團等火電項目中，為機組深度調(diào)峰下的變壓器狀態(tài)提供精準、全面的實時監(jiān)測，成功預警潛在故障，避免非停損失。
光學技術驅(qū)動智能運維升級
隨著新型電力系統(tǒng)對設備狀態(tài)感知的要求提升，激光光聲光譜技術正成為變壓器預測性維護的核心基礎設施。依托光學技術沉淀和強大的軟件開發(fā)實力，敢為科技為變壓器故障預警研發(fā)出專屬AI模型——GainSense敢測變壓器故障預警模型1.0，深耕故障機理與特征，數(shù)據(jù)處理更具靶向性，精準捕捉故障信息，預測精度優(yōu)于通用 AI。系統(tǒng)采用自適應學習算法，可根據(jù)實時數(shù)據(jù)自我調(diào)整優(yōu)化。無論是季節(jié)變換還是性能變化，都能適應不同環(huán)境與工況，提升長期穩(wěn)定性和可靠性，保障預警準確。
當光學技術為變壓器裝上“透視眼”，每一次油中氣體的微弱波動都將化作安全預警的強音——這不僅是技術的勝利，更是對電網(wǎng)生命線的至高守護。
