“絕緣油和六氟化硫氣體就像是電網(wǎng)設備的‘血液’，與人去醫(yī)院驗血檢查身體一樣，‘驗血’也能評估發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)設備的‘潛在疾病’?！眹W(wǎng)江蘇電科院五級專家張曉琴告訴記者。

但張曉琴并不是一名普通的“驗血醫(yī)生”，她入行十年從電力“小白”成長為崗位能手，并堅持科技創(chuàng)新，填補了絕緣介質檢測領域多項技術空白，為我國變壓器防護由故障后檢修向潛伏階段超前預警轉變做出了積極貢獻。“五一”前夕，張曉琴獲得了“全國五一勞動獎章”。

從零起步，“小白”做出了“標準答案”

2014年7月，張曉琴從南京大學化學專業(yè)研究生畢業(yè)，進入國網(wǎng)江蘇電科院，被分配到朱洪斌勞模創(chuàng)新工作室，從事油氣檢測工作。

專業(yè)知識傍身又有名師加持的她，卻在入職第一天傻了眼。“報到那天，師父朱洪斌帶我去參觀油氣檢測實驗室。那些瓶瓶罐罐還能認識，但對各種分析儀器，我卻知之甚少。至于樣品背后的電力變壓器設備，我連樣子都沒有見過。”張曉琴回憶道。

張曉琴并沒有退縮，她決定從頭學起。國網(wǎng)江蘇電科院院內有座220千伏實訓變電站，她每天中午和晚上下班后都去現(xiàn)場觀摩學習。遇到不懂的地方，她就記下來，向同事請教或者去問師父。變壓器、互感器、斷路器……曾經(jīng)抽象的設備在張曉琴的腦海里逐漸變得清晰起來。

實踐是最好的課堂。一有機會，張曉琴就主動申請去現(xiàn)場。

2015年7月，在建的特高壓泰州站首批六氟化硫氣體進站，需要現(xiàn)場測量每瓶氣體的水分、純度等指標，由于時間緊、現(xiàn)場工作人員各司其職，這項任務交給了張曉琴。當時，吊車體積大，只能人工把上百個鋼瓶滾動到指定檢測地點?？崾钐欤瑥垥郧僖惶颂说貪L動著50多公斤重的鋼瓶。憑著這股不服輸?shù)膭蓬^，她提前完成了該批次的氣體驗收任務。

“曉琴是我面試招進來的，當時我就發(fā)現(xiàn)，她專業(yè)知識掌握得特別扎實，而且學習能力很強。”朱洪斌說，張曉琴在實踐中成長得很快，差不多半年時間就吃透了各項油氣檢測的原理，對電力設備有了相對完整的認知。工作一年多，她的技能水平就追趕上了電氣專業(yè)同事。

2016年，張曉琴成為江蘇電網(wǎng)油務員培訓老師，次年她考取了油氣檢測的技師資格。

學無止境。為了更好地理解電網(wǎng)設備故障產生與檢測的原理，2023年，她又跨專業(yè)考取了電氣試驗工種的高級技師資格?！半姎庠囼灳拖袷墙o電網(wǎng)設備做‘心電圖’，與油氣檢測‘驗血’是相輔相成的關系。”張曉琴說。

張曉琴不僅錘煉了過硬本領，而且業(yè)務精湛。

油中溶解的各類氣體含量極小，試驗結果的準確性高度依賴于試驗人員的嚴謹操作。用針筒取樣，操作振蕩脫氣裝置，再用小規(guī)格注射器移送氣樣，送入色譜儀……油氣檢測的每一個步驟，張曉琴都重復了成千上萬次，但每一次操作，她都一絲不茍?！皫缀辽蜆拥谋澈?，是一臺臺關乎千家萬戶可靠用電的‘龐然大物’。這種使命感驅使我以最嚴謹?shù)膽B(tài)度對待每一次油氣檢測?！睆垥郧僬f。

正因如此，張曉琴做出的檢測結果被大家稱為“標準答案”。據(jù)統(tǒng)計，張曉琴帶領團隊已為江蘇電網(wǎng)所有的7000余臺主變壓器全部做過檢測，檢測樣品累計超過10萬件，無一出現(xiàn)疏漏。

為了讓更多人都能交出“標準答案”，張曉琴潛心琢磨，編制了幾十項試驗作業(yè)指導書。她還牽頭制定國家標準《六氟化硫氣體現(xiàn)場循環(huán)再利用導則》，牽頭和參與15項電力行業(yè)標準制定、修訂。

靠著一份熱愛，她攻克了一道道難題

一線鍛煉，讓張曉琴養(yǎng)成了愛思考、愛鉆研的習慣?！叭绾蝺?yōu)化油色譜分析”自然成為她反復思考的一個點。

“一直以來，油色譜分析分為實驗室檢測和在線監(jiān)測兩種方式。實驗室檢測好比是去醫(yī)院化驗，檢測精度高但耽誤時間，而在線監(jiān)測則好比是戴上健康手表，雖然隨時能看到監(jiān)測結果，但準確性不高，會有誤告警，難以做到‘一錘定音’?！睆垥郧俑嬖V記者。

有沒有辦法做到各取所長？張曉琴在思考。

經(jīng)過反復琢磨，她創(chuàng)新提出油色譜高精度監(jiān)護技術路線，并瞄準在線檢測的難點——油氣分離技術開展攻關。張曉琴敏銳地察覺到，油色譜分析檢測的是油中溶解的氣體，如果不能將氣體從油中穩(wěn)定分離，那么，檢測就猶如沙上建塔。為此，她帶領團隊歷時一年多，自主發(fā)明了“恒定脫氣量”脫氣技術，實現(xiàn)油中氣體的高效率、高穩(wěn)定分離。

在此基礎上，2021年，她們成功研發(fā)出新型色譜檢測裝置和管控平臺，構成高精度油色譜遠程監(jiān)護系統(tǒng)，并在姑蘇、泰州等特高壓換流站應用。該裝置能夠定期自主為變壓器取樣，將原本日常監(jiān)護手段升級為“24小時健康監(jiān)護”。

經(jīng)驗證，該系統(tǒng)的檢測重復性誤差可控制在2%以內，與實驗室檢測的比對誤差在±5%，而此前已有的在線監(jiān)測裝置誤差一般高達±30%。可以說，該系統(tǒng)兼具了實驗室檢測的高精度和在線監(jiān)測裝置的實時性。

張曉琴并未就此止步。她介紹，遠程監(jiān)護發(fā)現(xiàn)異常后，為了確認設備狀態(tài)，需要進行取樣化驗，二次復核。然而，因取樣不規(guī)范導致結果不準確的情況時有發(fā)生，且設備異常時，人員靠近設備取樣存在一定安全風險。

智能移動充電機器人給了張曉琴新的靈感：如果設計出一臺智能機器人，就可以讓機器人代替人工進行油樣采集與分析了。

說起來簡單，實現(xiàn)卻不易。為了解決變壓器取油口尺寸形狀各異、取油通道狹窄復雜等難題，她創(chuàng)新設計標準化取油樁，提出自動防漏、檢漏機器人目標組件對接技術。

去年10月，由張曉琴主持研發(fā)的變壓器油取樣檢測一體化機器人，在特高壓盱眙站投入試用，實現(xiàn)了機器人的全自動、高可靠取樣。

靠著這份熱愛，張曉琴陸續(xù)研發(fā)了變壓器油含氣量檢測裝置、六氟化硫氣體回收率測定儀等創(chuàng)新成果7項，獲授權國際發(fā)明專利2項、國家發(fā)明專利22項。

回收利用廢氣，她為減排作出了大貢獻

“和絕緣油一樣，六氟化硫氣體也是我一直打交道的‘老相識’。六氟化硫是一種人工合成的工業(yè)氣體，因其優(yōu)越的絕緣性能，是氣體絕緣斷路器、組合電器和GIL管廊等不可或缺的‘血液’。當我詳細了解了六氟化硫的性質后，總覺得心里也沉甸甸的?！睆垥郧僬f。

讓她感到沉甸甸的，是六氟化硫的溫室效應是二氧化碳的2.35萬倍。張曉琴決心通過科技創(chuàng)新，推動六氟化硫氣體精細化管理和回收利用。

她遇到的第一道關卡，是六氟化硫的現(xiàn)場自動檢測。2018年，在建的蘇通GIL綜合管廊工程兩回1000千伏GIL共需使用800噸六氟化硫氣體作為絕緣介質。按照國家相關標準要求，至少需抽檢六氟化硫氣體640瓶。

而在當時，需要用運輸危險品的專用車輛將鋼瓶運回實驗室檢測。同時，檢測涉及的酸度、六氟乙烷、八氟丙烷3項指標，由于沒有自動化儀器，只能像化學課上那樣，吸附分離、在玻璃儀器中滴定化驗，這使得驗收時間預估需要一年以上。

能否實現(xiàn)六氟化硫現(xiàn)場檢測，這個已困擾行業(yè)40多年的難題激發(fā)了張曉琴的斗志。2018年，她幾乎天天住在實驗室，帶領團隊將這3項指標逐一拆解、分別攻關。

其中，酸度指標的檢測，必須精確到0.02的pH值變化量，但當時已有的傳感器精度只有0.1pH。這時，化學專業(yè)畢業(yè)的張曉琴跳出思維定式，提出了自己的解決思路，發(fā)明了pH值濃度平移分析技術，成功實現(xiàn)了酸度的自動化檢測。

最終，第四代六氟化硫氣體質量一體化檢測裝置研制成功。這一創(chuàng)新成果將單個樣品檢測時間由18小時降到40分鐘，并規(guī)避了鋼瓶在實驗室與現(xiàn)場之間來回運輸?shù)男孤╋L險。得益于此，800噸六氟化硫氣體的驗收，僅用不到一個月時間就順利完成。更重要的是，檢測所需氣樣僅為原來的五分之一，減少了六氟化硫排放。

目前，該檢測技術已在18個國家重點工程中應用，并推廣至瑞士、新加坡、韓國、印度等國家。

從老舊設備中回收六氟化硫，也是減排的重要一環(huán)。

“在設備檢修和退役時，以往是采用抽氣的方式回收六氟化硫氣體，但會有至少3.5%~5%的氣體殘留?！睆垥郧俸蛨F隊緊盯這個“窟窿”，研發(fā)了現(xiàn)場氮氣循環(huán)洗脫回收處理作業(yè)車載裝置，現(xiàn)場回收率可達99.8%。該裝置還能凈化氣體，配合此前研發(fā)的現(xiàn)場檢測裝置，可以當場檢測、直接回充至設備，最大限度避免六氟化硫逸散。

去年1月，在張曉琴的推動下，國網(wǎng)江蘇電力六氟化硫氣體智慧管控中心投運。至今年3月，該中心已驗收六氟化硫氣體680瓶，回收再利用六氟化硫氣體75噸。

在第七屆全國職工優(yōu)秀技術創(chuàng)新成果交流活動中，張曉琴的創(chuàng)新成果“高溫室效應氣體六氟化硫減排技術及應用”是獲一等獎的3項成果之一。