5月10日,世界首套靜止同步調(diào)相機(jī)第1次人工短路試驗(yàn)在吉林通榆縣八面風(fēng)電場順利完成,標(biāo)志著該設(shè)備示范應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。
據(jù)介紹,八面風(fēng)電場裝機(jī)容量為30萬千瓦,今年年初安裝了世界首套靜止同步調(diào)相機(jī)。國網(wǎng)吉林省電力有限公司聯(lián)合八面風(fēng)電場運(yùn)維單位開展新能源主動支撐技術(shù)攻關(guān),共同推動靜止同步調(diào)相機(jī)落地示范應(yīng)用。
截至4月,吉林省新能源發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)1839萬千瓦,已成為省內(nèi)第一大電源,電力系統(tǒng)“雙高"特征愈加明顯。“新能源場站不同于傳統(tǒng)火力發(fā)電廠,其自身電壓和慣量支撐能力不足,給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)帶來巨大挑戰(zhàn)。"
一、產(chǎn)品概述(SHHZYD交直流高壓試驗(yàn)變壓器可靠解決了測試者的各種需求)
YDQC系列輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器是在同類產(chǎn)品YDJ(G)型高壓試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上,按試驗(yàn)變壓器國家標(biāo)準(zhǔn)ZBK41006—89要求,經(jīng)改進(jìn)后生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品,本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、使用方便等特點(diǎn)。實(shí)用于電力、工礦、科研等部門,對各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)和直流泄漏試驗(yàn),是高壓試驗(yàn)中*的儀器。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(SHHZYD交直流高壓試驗(yàn)變壓器可靠解決了測試者的各種需求)
YDQC系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器鐵芯為單框式。線圈采用同芯圓筒多層塔式結(jié)構(gòu),初級低壓繞組繞在鐵芯上,次級高壓繞組繞在低壓繞組外側(cè),這種同軸布置減少了繞組間的藕合損耗。高壓硅堆用特殊工藝封裝在套管內(nèi),產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu),整體外型美觀大方。其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)見圖1。
產(chǎn)品型號含義
1-均壓球;2-硅堆短路桿;3-高壓套管;4-油閥;5-殼體;6、7-調(diào)整電壓輸入a、x端子;8、9-儀表測量E、F端子;10-高壓尾X端子;11-變壓器外殼接地端;12-高壓輸出A端子;13-高壓整流硅堆;14-內(nèi)部均壓環(huán);15-變壓器鐵芯;16-初級低壓繞組;17-測量儀表繞組;18-二次級高壓繞組;19-變壓器油。
三、工作原理(SHHZYD交直流高壓試驗(yàn)變壓器可靠解決了測試者的各種需求)
YDQC系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器,聯(lián)結(jié)組標(biāo)號II。單臺高壓試驗(yàn)變壓器的工作過程,用交流220V(10KVA以上為380V)電壓接入電源控制箱(臺),經(jīng)電源控制箱(臺)內(nèi)自藕調(diào)壓器(50KVA以上調(diào)壓器外附)調(diào)節(jié)0~200V(10KVA以上0~400V)電壓至試驗(yàn)變壓器的初級繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。其工作原理圖見圖2所示。
1、單臺YDQC高壓試驗(yàn)變壓器工作原理示意圖
在試驗(yàn)變壓器中:a、x為低壓輸入端;A、X 為高壓輸出端;E、F為儀表測量端。
2、單臺交直流兩用型高壓試驗(yàn)變壓器工作原理見圖3。圖中所示:高壓套管內(nèi)裝有高壓硅堆,串接在高壓回路中作高壓整流,以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時(shí),可獲得交流高電壓,其狀態(tài)為交流輸出;反之在抽出短路桿時(shí),其狀態(tài)為直流輸出。
3、三臺高壓試驗(yàn)變壓器串激獲得更高電壓原理見圖4,串激高壓試驗(yàn)變壓器有很大的*性,因?yàn)檎麄€試驗(yàn)裝置由多個單臺串激式試驗(yàn)變壓器組成,單臺試驗(yàn)變壓器有著體積小、重量輕、便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),它既可以串接成高出幾倍的單臺試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用,又可以分開單獨(dú)使用。整套試驗(yàn)裝置投資小、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖3所示:在三臺串激式試驗(yàn)變壓器串激使用中,單臺試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U,一、二級的試驗(yàn)變壓器內(nèi)部都有一個激磁繞組,分別為A1、C1 和A2、C2。當(dāng)控制電壓加在一級試驗(yàn)變壓器B1的初級繞組a1、x1上,激磁繞組A1、C1給予試驗(yàn)變壓器B2初級繞組供電,第二級試驗(yàn)變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗(yàn)變壓器B3的初級繞組供電。由于一級試驗(yàn)變壓器B1的高壓尾及殼體接地,第二、三級的試驗(yàn)變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離,這樣試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3對地輸出電壓分別為1U、2U、3U。
B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器;1U、2U、3U-各級對地電壓;
PV- 高壓示值表(KV); ZJ1、ZJ2-絕緣支架。
四、使用方法及注意事項(xiàng)(SHHZYD交直流高壓試驗(yàn)變壓器可靠解決了測試者的各種需求)
1、YDQC高壓試驗(yàn)變壓器做工頻耐壓試驗(yàn)使用接線方法見圖5。做工頻耐壓試驗(yàn)前,先根據(jù)試驗(yàn)變壓器的額定容量選擇好限流電阻,(水電阻)的阻值,再根據(jù)被試品需加的高壓電壓值調(diào)整好放電球隙的球間距,為了提高對被試品施加電壓的測量精度,應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。
R1、R2- 限流電阻; Qx- 放電球隙; Zx- 被試品;
FRC- 阻容分壓器; V- 分壓器高壓表。
按照圖4、結(jié)合圖2所進(jìn)行的工頻耐壓試驗(yàn)接好工作線路,試驗(yàn)變壓器的高壓繞阻的X端(高壓尾)、儀表測量繞組的F端、試驗(yàn)變壓器的外殼以及電源控制箱(臺)的外殼必須可靠接地。
用三臺試驗(yàn)變壓器串激做工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)、第二、三級試驗(yàn)變壓器的初級繞組X端,儀表測量繞組的F端,以及高壓繞組的X端(高壓尾)均接本級試驗(yàn)變壓器的外殼,第二、三級試驗(yàn)變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除一級以外、第二、三級試驗(yàn)變壓器的主體不要接地線。其接線方式見圖3所示。
接電源前,電源控制箱(臺)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后,綠色指示燈亮,按一下啟動按鈕,紅色指示燈亮,表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源,開始升壓。
從零位開始按順時(shí)針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。(升壓方式有:快速升壓法,即20S逐級升壓法,慢速升壓法,即60S逐級升壓法,極慢速升壓法供選用)電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗(yàn)電壓的75%后,再以每秒2%額定試驗(yàn)電壓的速度升到您所需試驗(yàn)電壓,并密切注意測量儀表的指示以及被試品的情況,被試品施加電壓的時(shí)間到后。應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速將調(diào)壓器返回,高壓降至1/3試驗(yàn)電壓以下,按一下停止按鈕,高壓、低壓輸出停止,然后切斷電源線,試驗(yàn)完畢。
工頻耐壓試驗(yàn)操作過程注意事項(xiàng)
1、試驗(yàn)人員應(yīng)做好責(zé)任分工,設(shè)定好試驗(yàn)現(xiàn)場的安全距離,仔細(xì)檢查好被試品及試驗(yàn)變壓器的接地情況,并設(shè)有專人監(jiān)護(hù)安全及觀察被試品狀態(tài)工作。
2、被試品主要部位應(yīng)清理干凈,保持干燥,以免損壞被試品和帶來試驗(yàn)數(shù)值的誤差。
3、對大型設(shè)備的試驗(yàn),一般都應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn)變壓器的空升試驗(yàn),即不接試品時(shí)升壓至試驗(yàn)電壓,以便校對好儀表的指示精度,調(diào)整好放電球隙的球間距。
4、做耐壓試驗(yàn)時(shí)升壓速度不能過快,并防止突然加壓,例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘,也不能突然斷電,一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時(shí)分閘。
5、在升壓或耐壓試驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況,1 電壓、電流表指針擺動很大,2 被試品發(fā)出不正常響聲,3 發(fā)現(xiàn)絕緣有燒焦或冒煙現(xiàn)象,應(yīng)立即降壓,切斷電源,停止試驗(yàn)并查明原因。
6、使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)時(shí),除熟悉本說明書外,還必須嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程。
2、YDQ交直流兩用高壓試驗(yàn)變壓器做直流耐壓和泄漏試驗(yàn)使用接線方法見圖5。由于是交直流兩用高壓試驗(yàn)變壓器,應(yīng)把高壓硅堆短路桿從套管中抽出,使試驗(yàn)變壓器為直流輸出狀態(tài)。做直流泄漏試驗(yàn)前,先根據(jù)泄漏試驗(yàn)中輸出端斷路電流不超過高壓硅堆的大整流為宜,選擇好限流電阻(水電阻)的阻值,再根據(jù)被試品對直流高壓波形的要求選擇好高壓濾波電容的電容值。為了提高對被試品施加電壓的測量精度,應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。
R- 限流電阻; C- 高壓濾波電容; Zx- 被試品; G- 硅堆短路桿;
FRC- 阻容分壓器;V- 分壓器高壓表;uA- 微安表;D- 高壓整流硅堆。
按照圖5、結(jié)合圖3所進(jìn)行的直流泄漏試驗(yàn)接好工作線路。試驗(yàn)變壓器的高壓繞組的X端(高壓尾)、儀表測量繞組的F 端、試驗(yàn)變壓器的外殼以及電源控制箱(臺)的外殼必須可靠接地。
YDQC試驗(yàn)變做交流試驗(yàn)接線原理圖
YDQC試驗(yàn)變做交流泄漏試驗(yàn)接線原理圖
接電源前、電源控制箱(臺)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后,綠色指示燈亮,按一下啟動按鈕,紅色指示燈亮,表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源,開始升壓。
從零位開始按順時(shí)針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。(升壓方式有:快速升壓法即20S逐級升壓法;慢速升壓法,即60S逐級升壓法;級慢速升壓法供選用)電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗(yàn)電壓或額定直流電流下的參考電壓。試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)密注意直流高壓表、泄漏電流表指示以及被試品的情況。試驗(yàn)完畢后,應(yīng)訊速均勻?qū)⒏邏航抵亮阄?,按一下停止按鈕,高壓、低壓輸出停止,然后切斷電源。此時(shí)應(yīng)用直流高壓放電棒給被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電。
國網(wǎng)吉林電力牽頭國家電網(wǎng)有限公司總部科技項(xiàng)目“支撐新型電力系統(tǒng)的構(gòu)網(wǎng)型SVG技術(shù)研究、裝備研制與示范應(yīng)用",著力在構(gòu)網(wǎng)型裝備領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān),創(chuàng)新應(yīng)用“構(gòu)網(wǎng)技術(shù)+超級電容"模式開展設(shè)備級、場站級和系統(tǒng)級的全電磁暫態(tài)仿真,完成靜止同步調(diào)相機(jī)主動支撐能力分析與關(guān)鍵涉網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化,并開展了過載能力等19項(xiàng)現(xiàn)場涉網(wǎng)試驗(yàn)。
此次人工短路試驗(yàn)驗(yàn)證了世界首套靜止同步調(diào)相機(jī)在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境下的電壓、慣量支撐能力,積累了豐富的大擾動響應(yīng)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)靜止同步調(diào)相機(jī)的優(yōu)化控制、標(biāo)準(zhǔn)制定和推廣應(yīng)用打下基礎(chǔ),對提升新能源場站主動支撐能力、提高新能源電量消納水平等具有重要意義。
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