國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“低頻高壓耐壓機(jī)”操作簡(jiǎn)單,方便適用
特高壓換流變壓器防爆燃用550千伏旁路觸發(fā)間隙于日前在±800千伏姑蘇換流站完成現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)和模擬內(nèi)部故障觸發(fā)試驗(yàn)，啟動(dòng)帶電考核。該設(shè)備將故障清除時(shí)間較常規(guī)方法縮短80%以上，實(shí)現(xiàn)了特高壓換流變壓器防爆燃技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)。
旁路觸發(fā)間隙是一種高速關(guān)合設(shè)備，可通過(guò)快速旁路實(shí)現(xiàn)換流變壓器故障電流熄弧防爆燃。特高壓換流變壓器內(nèi)部短路燃弧容易導(dǎo)致殼體開(kāi)裂爆燃，而常規(guī)保護(hù)控制斷路器開(kāi)斷故障電流的時(shí)間通常為50～80毫秒，難以快速遏制險(xiǎn)情。
中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司聯(lián)合西安交通大學(xué)、河南平高電氣股份有限公司、山東泰開(kāi)高壓開(kāi)關(guān)有限公司等單位和高校組成攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，研制550千伏旁路觸發(fā)間隙。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出金屬絲爆等離子體觸發(fā)技術(shù)、自磁場(chǎng)控弧技術(shù)和全光纖雙冗余測(cè)控技術(shù)等。經(jīng)測(cè)試，550千伏旁路觸發(fā)間隙絕緣裕度1.2倍，可在7千伏極低電壓條件下于0.2毫秒內(nèi)快速建立低阻電弧通道，在63千安/80毫秒通流后，僅需0.8秒即可實(shí)現(xiàn)絕緣恢復(fù)，全部滿足特高壓系統(tǒng)的惡劣性能要求與可靠性要求。當(dāng)換流變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，配套的專用快速測(cè)控系統(tǒng)可在6～11毫秒內(nèi)精準(zhǔn)發(fā)出動(dòng)作指令。間隙本體隨即在1毫秒內(nèi)將換流變壓器變旁路，熄滅油中電弧，故障清除時(shí)間大幅縮短，適用于所有類型換流變壓器嚴(yán)重故障。
今年4月，550千伏旁路觸發(fā)間隙通過(guò)第三方性能驗(yàn)證及姑蘇換流站控制保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。6月，該設(shè)備安裝于姑蘇換流站，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)交接驗(yàn)收并完成模擬換流變壓器內(nèi)部故障觸發(fā)試驗(yàn)，啟動(dòng)帶電考核。目前，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)正在研制800千伏旁路觸發(fā)間隙，為特高壓換流變壓器防爆燃提供全電壓解決方案。
一、產(chǎn)品及選用（VLF3000國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“低頻高壓耐壓機(jī)"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
1、命名說(shuō)明
2、超低頻系列產(chǎn)品 表1
型號(hào) | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源保險(xiǎn)管 | 重量 | 用途 |
VLF-30/1.1 | 30kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 10A | 控制器：4㎏ 升壓體：25㎏ | 10KV電纜、發(fā)電機(jī) |
0.05Hz,≤2.2µF | |||||
0.02Hz,≤5.5µF | |||||
VLF-50/5 | 50kV (峰值) | 0.1Hz,≤5µF | 55A | 控制器：5㎏ 升壓體：55㎏ | 用于電纜故障的燒穿 |
0.05Hz,≤10µF | |||||
0.02Hz,≤25µF | |||||
VLF-80/1.1 | 80kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 30A | 控制器：5㎏ 升壓體：45㎏ | 35Kv電纜、發(fā)電機(jī) |
0.05Hz,≤2.2µf | |||||
0.02Hz,≤5.5µF |
3、根據(jù)被試對(duì)向選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品。
使用時(shí)，試品電容量不得超過(guò)儀器的額定容量。試品電容量過(guò)小，會(huì)影響輸出波形。若小于0.05µF，儀器將不能正常輸出。可并聯(lián)0.1 µF的電容輔助輸出。下面是一些設(shè)備的電容量，供用戶參考。
不同發(fā)電機(jī)的單相對(duì)地電容量 表2
火 電 | 水 電 | ||||||
發(fā)電機(jī)容量（MW） | 200 | 300 | 600 | 85 | 125-150 | 300 | 400 |
單相對(duì)地 電容（µF） | 0.2-0.25 | 0.18-0.26 | 0.31-0.34 | 0.69 | 1.8-1.9 | 1.7-2.5 | 2.0-2.5 |
交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(µF/km) 表3
電容µF/Km | ||||||||||||
電壓kV | 10 | 0.15 | 0.17 | 0.18 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.32 | 0.38 | - |
35 | - | - | - | 0.11 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.15 | 0.16 | 0.17 | 0.19 | |
截面積cm2 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 270 | |
4、試品電流的估算方法：
計(jì)算公式： Ｉ＝２πfＣＵ
二、絕緣耐壓試驗(yàn)原理（VLF3000國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“低頻高壓耐壓機(jī)"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
超低頻絕緣耐壓試驗(yàn)實(shí)際上是工頻耐壓試驗(yàn)的一種替代方法。我們知道，在對(duì)大型發(fā)電機(jī)、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量，所以需要很大容量的試驗(yàn)變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設(shè)備，不但笨重，造價(jià)高，而且使用十分不便。為了解決這一矛盾，電力部門(mén)采用了降低試驗(yàn)頻率，從而降低了試驗(yàn)電源的容量。從國(guó)內(nèi)外多年的理論和實(shí)踐證明，用0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)替代工頻耐壓試驗(yàn)，不但能有同樣的等效性，而且設(shè)備的體積大為縮小，重量大為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗(yàn)程序大大地減化，與工頻試驗(yàn)相比好處更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用這一方法的原因。我國(guó)電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗(yàn)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國(guó)這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電力電容器的交流耐壓試驗(yàn)之中。
三、產(chǎn)品簡(jiǎn)介（VLF3000國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“低頻高壓耐壓機(jī)"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
本產(chǎn)品接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進(jìn)技術(shù)，采用微機(jī)控制，升壓、降壓、測(cè)量、保護(hù)全部自動(dòng)化，并且在自動(dòng)升壓過(guò)程中能進(jìn)行人工干預(yù)。由于全電子化，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示，清晰直觀、打印機(jī)輸出試驗(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)指標(biāo)全部符合《電力設(shè)備專用測(cè)試儀器通用技術(shù)條件，第4部分：超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用十分方便。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號(hào)，所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量誤差大，高壓部分有火花放電，設(shè)備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形，所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點(diǎn)需要特別說(shuō)明：
電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過(guò)高壓側(cè)采樣獲得，所以數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確。
過(guò)壓保護(hù)：當(dāng)輸出超過(guò)所設(shè)定的限壓值時(shí)，儀器將停機(jī)保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間小于２０ms。
過(guò)流保護(hù)：設(shè)計(jì)為高低壓雙重保護(hù)，高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行精準(zhǔn)停機(jī)
保護(hù)；低壓側(cè)的電流超過(guò)額定電流時(shí)將進(jìn)行停機(jī)保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間都小于２０ms。
★ 高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計(jì)在升壓體內(nèi)，所以外面不需另接保護(hù)電阻。
由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路，所以輸出無(wú)容升效應(yīng)。
四、技術(shù)參數(shù)（VLF3000國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“低頻高壓耐壓機(jī)"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
1、輸出額定電壓：參見(jiàn)表1
2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。
3、帶載能力：參見(jiàn)表1 0.1 Hz *大1.1µF
0.05 Hz *大2.2µF
0.02 Hz *大5.5µF
4、測(cè)量精度：３%
5、電壓正，負(fù)峰值偏差：≤３％
6、電壓波形失真度：≤５％
7、使用條件：戶內(nèi)、戶外；溫度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH
8、電源：交流50 Hz，220V ±5%
9、電源保險(xiǎn)管：參見(jiàn)表1
五、結(jié)構(gòu)說(shuō)明（VLF3000國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“低頻高壓耐壓機(jī)"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
1、控制器面板示意圖
圖1
圖1中各部件示意以及功能說(shuō)明：
(1)“地"：接地端子，使用時(shí)與大地相連。
(2)“控制輸出"：輸出多芯插座，使用時(shí)與升壓體的輸入多芯插座相連。
(3)“對(duì)比度"：對(duì)比度調(diào)節(jié)旋扭，用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度。
(4)“功能鍵"：其功能由顯示器提示欄對(duì)應(yīng)位置提示。
(5)“AC220V"：電源輸入插座，內(nèi)藏保險(xiǎn)管。
(6)“開(kāi)關(guān)"：電源開(kāi)關(guān)。內(nèi)藏指示燈，開(kāi)時(shí)亮，關(guān)時(shí)熄。
(7)“打印機(jī)"：打印測(cè)試報(bào)告。
(8)“液晶顯示器"：顯示測(cè)試數(shù)據(jù)。
2、升壓器結(jié)構(gòu)示意圖
國(guó)能（泉州）熱電有限公司開(kāi)展設(shè)備紅外熱成像專項(xiàng)測(cè)溫檢查，全面排查安全隱患，為機(jī)組迎峰度夏筑牢安全防線。
入夏以來(lái)，環(huán)境溫度不斷攀升，機(jī)組持續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行。為保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行，該公司系統(tǒng)梳理高溫天氣下設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，分類制定專項(xiàng)防范措施，并通過(guò)郵件形式下發(fā)至各班組。同時(shí)，嚴(yán)格落實(shí)設(shè)備巡回檢查制度，細(xì)化巡檢項(xiàng)目與路線，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備及重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵤└哳l次巡檢，確保溫度點(diǎn)檢全覆蓋、無(wú)盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)隱患與缺陷的動(dòng)態(tài)清零。檢查中，工作人員運(yùn)用紅外熱成像測(cè)溫儀，對(duì)發(fā)電機(jī)碳刷與滑環(huán)、重要設(shè)備接線端子排、變壓器、220kV線路、GIS室隔離刀閘及斷路器等設(shè)備及其連接部位進(jìn)行精密測(cè)溫，重點(diǎn)排查過(guò)熱、變形等異常狀況，切實(shí)保障電氣設(shè)備運(yùn)行全程可控在控。
該公司通過(guò)此次紅外測(cè)溫工作，強(qiáng)化了員工對(duì)巡檢重要性的認(rèn)識(shí)，提升了員工對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及溫度變化的監(jiān)測(cè)能力，有效防范設(shè)備高溫異常風(fēng)險(xiǎn)，為迎峰度夏期間機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。
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