特高壓并聯(lián)電抗器發(fā)揮著平衡電壓的作用,其運行狀態(tài)直接關系到特高壓輸電線路安全可靠運行。研究團隊發(fā)現(xiàn),由于特高壓并聯(lián)電抗器結構特殊、運行工況復雜,振動加速度幅值可達10米/平方秒,這一數(shù)值是與之相連接的特高壓變壓器和500千伏超高壓電抗器振動加速度幅值的數(shù)倍。如此大的振幅有可能引發(fā)設備部件松脫、破損,設備內(nèi)部電磁環(huán)境紊亂、絕緣性能下降,進而造成設備內(nèi)部絕緣油發(fā)生擊穿放電。這是設備內(nèi)部絕緣油中溶解氣體含量異常的主要原因。
為及時發(fā)現(xiàn)并解決同類問題,研究團隊從設備運行原理入手,通過大量仿真計算和現(xiàn)場實驗,逐步掌握了高壓并聯(lián)電抗器內(nèi)部組件疲勞松動機理和振動傳播特性。2019年2月,研究團隊正式承擔了公司“基于聲學振動信號的高壓并聯(lián)電抗器缺陷檢測技術及診斷方法研究"重點研發(fā)項目。依托該項目,研究團隊創(chuàng)新提出了基于狀態(tài)量特征及深度學習的電抗器機械缺陷狀態(tài)評估及診斷預警方法,并研制了基于聲學振動信號的設備內(nèi)部機械缺陷帶電檢測裝置。
之后,團隊成員在國內(nèi)百余臺高壓并聯(lián)電抗器上開展了技術驗證和示范應用,發(fā)現(xiàn)了數(shù)十臺高壓并聯(lián)電抗器潛在機械缺陷,幫助避免了缺陷擴大而引發(fā)的設備故障,保障了電網(wǎng)安全運行。
一、面板與功能(SHHZKS-4000高壓開關校驗儀重量輕方便攜帶)
1、面板示意
1)測時端口
· 黃色插口A(1~4)連接A相斷口測試線(A相靜觸頭)。
· 綠色插口B(1~4)連接B相斷口測試線(B相靜觸頭)。
· 紅色插口C(1~4)連接C相斷口測試線(C相靜觸頭)。
· 黑色共端G1、G2連接測試線至各相斷口動觸頭(動觸頭互相短路連接匯合).
注意事項:(SHHZKS-4000高壓開關校驗儀重量輕方便攜帶)
· 黑色共端插口連結接地線,可有效提高抗干擾性。
· 在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)靜觸頭高處存在帶電母線強靜電干擾,可將上述接線反置,即黃、綠、紅斷口線分別連結各相動觸頭;將靜觸頭短路連接匯合后接地并引入儀器黑色共端插口。
特別提示:
·A1端口對應斷口安裝傳感器。
·V5時,C4端口對應斷口安裝輔助接點,C3端口對應靜觸頭斷口?!鱰 =︱C3-C4︱為預設間距動觸頭運動時間。
2)測速口
· 6芯測速航空插口,連接光電測速傳感器.
3)交流電源輸入
· 電源線請使用本公司提供之250V,10A電源線。
· 現(xiàn)場交流電源應符合220V±10%,50Hz要求,一般不應單線共地供電。
· 插座內(nèi)保險絲盒內(nèi)20A保險絲(盒內(nèi)另裝有1顆保險絲備品)
4﹚外直流電源輸入
· 當使用外直流電源代替內(nèi)部直流電源,控制操動回路時,接入外直流電源。
5)操動控制回路
· 儀器直流 分+、合+、負 ,插座分別接入開關操動控制回路。
分+ ,接分閘控制回路;分送電時指示燈提示。
合+ ,接合閘控制回路;合送電時指示燈提示。
負 , 接公共回路。
正、負端,可直接送出直流電源,便于機構閉鎖電源及機構儲能電源供處
· 儀器交直流倒采樣時,只需接入外同步的分、負或合、負控制信號即可。
6)直流電壓表
· 指示內(nèi)(外)直流電源的電壓。
· 指示外同步的交、直流電源的脈沖電壓。
7)內(nèi)、外電源選擇
· 位置在“內(nèi)電源"時,調(diào)壓電位器可調(diào)整內(nèi)部直流電源,并可控制輸出內(nèi)直流電源。
· 位置在“外同步外直流"時,外部直流電源可輸入,并可控制引入的外直流電源輸出;如不接入外部直流電源時,則用作交﹑直流倒采樣功能。
8)程控、手動選擇
·位置在“程控"時,由屏幕下方的分合鍵設置分合,按操作鍵后自動送電并測算。
·位置在“手動"時,手動分合控制送電按鈕有效??呻S時手動分、合按鈕送電。如需正常測試,則按手動分合送電按鈕前,需先行設置屏幕下方的分合鍵設置分合,按操作鍵后再按手動分合鍵。
變壓器是變電站中電能轉換的樞紐設備。受封閉外殼和內(nèi)部復雜結構影響,變壓器內(nèi)部運行狀態(tài)處于“黑箱"中。運維人員通常采用外部傳感器來間接感知設備內(nèi)部的運行狀態(tài)。然而,外部傳感器存在反應速度慢、測量準確性不足的缺點,不能精準反映變壓器真實運行狀態(tài)。
內(nèi)置式光纖測溫傳感技術通過在變壓器內(nèi)部放置光纖測溫傳感器,實現(xiàn)實時監(jiān)測變壓器內(nèi)部運行狀態(tài),具有測量精度高、靈敏度高、反應速度快等優(yōu)勢。但該技術長期被國外壟斷,成套裝備價格高昂,而國產(chǎn)的內(nèi)置式光纖測溫傳感器很少,僅有的幾款還由于產(chǎn)品適應性差等原因未能實現(xiàn)規(guī)?;瘧谩?/p>
為此,實驗室組建了產(chǎn)學研聯(lián)合攻關團隊,承擔公司重點研發(fā)項目“基于熒光光纖傳感的變壓器繞組測溫技術研究"。歷經(jīng)5年攻關,團隊攻克了微弱熒光信號精準解調(diào)等難題,實現(xiàn)了具備過負載能力評估邊緣計算功能的高性能熒光光纖測溫系統(tǒng)國產(chǎn)化,技術指標達到先進水平,打破了國外的技術壟斷。隨后,實驗室推動科技成果轉化,隨著相關技術和國產(chǎn)化裝備推向市場,市場同類產(chǎn)品價格降低了約40%,國產(chǎn)化裝備在國內(nèi)市場的占有率達80%,并實現(xiàn)了產(chǎn)品出口。
實驗室團隊還先后突破了多參量傳感、一體化融合和智能診斷等關鍵技術,陸續(xù)研發(fā)了基于光纖測量的超聲局部放電、變壓器絕緣油溶解氫氣、變壓器內(nèi)部組件振動監(jiān)測裝置等一系列測量傳感設備,實現(xiàn)了變壓器狀態(tài)直接感知和變壓器故障主動預警。
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