500千伏主網(wǎng)架數(shù)字化應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)施示范工程，數(shù)字基建基于南網(wǎng)智瞰、電網(wǎng)管理平臺(tái)等技術(shù)平臺(tái)，將工程建設(shè)關(guān)鍵核心要素與智瞰地圖進(jìn)行信息整合，建設(shè)數(shù)字基建管控“一張圖”應(yīng)用平臺(tái)，功能建設(shè)包含進(jìn)度管理、人員保障等功能場(chǎng)景，有效提升基建現(xiàn)場(chǎng)本質(zhì)保障及實(shí)體質(zhì)量管控水平。數(shù)字輸電全方位承接南方電網(wǎng)公司“云管邊端”的整體架構(gòu)和《生產(chǎn)運(yùn)行支持系統(tǒng)建設(shè)工作方案》技術(shù)要求，數(shù)字輸電本期工程新增打造數(shù)字輸電支持系統(tǒng)，以數(shù)字化設(shè)備為核心，準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)臺(tái)賬、圖紙等資料，融合調(diào)度運(yùn)行、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)以及氣象環(huán)境等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，全方位滿足數(shù)字輸電智能化運(yùn)維業(yè)務(wù)應(yīng)用，支撐輸電的日常運(yùn)維全方位可觀、可測(cè)、可控。數(shù)字變電將在新建的3座500kV變電站各新增一套生產(chǎn)分析處理主機(jī)（PAPM）及網(wǎng)關(guān)等硬件設(shè)備（詳細(xì)設(shè)備清單見(jiàn)技術(shù)規(guī)范書(shū)），同時(shí)全方位承接南方電網(wǎng)公司“云管邊端”的整體架構(gòu)和《生產(chǎn)運(yùn)行支持系統(tǒng)建設(shè)工作方案》技術(shù)要求，新建3座變電站的邊側(cè)數(shù)字變電運(yùn)行支持系統(tǒng)，建設(shè)包含智能巡視、智能保障、智能操作、輔助決策等功能場(chǎng)景，支撐生產(chǎn)業(yè)務(wù)開(kāi)展實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)綜合分析、智能化作業(yè)管控和智能決策的專業(yè)應(yīng)用，增強(qiáng)變電專業(yè)的設(shè)備管控力和管理穿透力。
一、產(chǎn)品概述（YDQC耐壓試驗(yàn)裝置工作原理及結(jié)構(gòu)）
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(guó)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(duì)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)中必不可少的儀器。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（YDQC耐壓試驗(yàn)裝置工作原理及結(jié)構(gòu)）
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(jí)低壓繞組繞在鐵芯上，次級(jí)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(jiàn)圖1。
產(chǎn)品型號(hào)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(cè)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(jí)低壓繞組；17-測(cè)量?jī)x表繞組；18-二次級(jí)高壓繞組；19-變壓器油。
三、工作原理（YDQC耐壓試驗(yàn)裝置工作原理及結(jié)構(gòu)）
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(hào)II。單臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器的工作過(guò)程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺(tái)），經(jīng)電源控制箱（臺(tái)）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(jí)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(jiàn)圖2所示。
1、單臺(tái)YDQC高壓試驗(yàn)變壓器工作原理示意圖
圖2 ：?jiǎn)闻_(tái)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(cè)量端。
2、單臺(tái)交直流兩用型高壓試驗(yàn)變壓器工作原理見(jiàn)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(tái)高壓試驗(yàn)變壓器串激獲得更高電壓原理見(jiàn)圖4，串激高壓試驗(yàn)變壓器有很大的優(yōu)越性，因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由多個(gè)單臺(tái)串激式試驗(yàn)變壓器組成，單臺(tái)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(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開(kāi)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(tái)串激式試驗(yàn)變壓器串激使用中，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，第1、二級(jí)的試驗(yàn)變壓器內(nèi)部都有一個(gè)激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當(dāng)控制電壓加在第1級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的初級(jí)繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗(yàn)變壓器B2初級(jí)繞組供電，二級(jí)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(jí)繞組供電。由于第1級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的高壓尾及殼體接地，二、三級(jí)的試驗(yàn)變壓器B2和B3對(duì)地有絕緣支架的隔離，這樣試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3對(duì)地輸出電壓分別為1U、2U、3U。
圖3：三臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器串激工作原理示意圖
B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器；1U、2U、3U-各級(jí)對(duì)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)（YDQC耐壓試驗(yàn)裝置工作原理及結(jié)構(gòu)）
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(jiàn)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(duì)被試品施加電壓的測(cè)量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓。
圖4：工頻耐壓試驗(yàn)使用接線原理示意圖
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?qǐng)D4、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(cè)量繞組的F端、試驗(yàn)變壓器的外殼以及電源控制箱（臺(tái)）的外殼必須可靠接地。
用三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串激做工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)、二、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組X端，儀表測(cè)量繞組的F端，以及高壓繞組的X端（高壓尾）均接本級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼，二、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除第1級(jí)以外、二、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的主體不要接地線。其接線方式見(jiàn)圖3所示。
接電源前，電源控制箱（臺(tái)）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(dòng)按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源，開(kāi)始升壓。
從零位開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法，即20S逐級(jí)升壓法，慢速升壓法，即60S逐級(jí)升壓法，極慢速升壓法供選用）電壓從零開(kāi)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(cè)量?jī)x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(guò)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(chǎng)的距離,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)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(lái)試驗(yàn)數(shù)值的誤差。
3、對(duì)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(duì)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(guò)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(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況，1 電壓、電流表指針擺動(dòng)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(shuō)明書(shū)外，還必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)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(jiàn)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(guò)高壓硅堆的較大整流為宜，選擇好限流電阻（水電阻）的阻值，再根據(jù)被試品對(duì)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(duì)被試品施加電壓的測(cè)量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓。
圖 5：直流泄漏試驗(yàn)使用接線原理示意圖
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?qǐng)D5、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(cè)量繞組的F 端、試驗(yàn)變壓器的外殼以及電源控制箱（臺(tái)）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(tái)）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(dòng)按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源，開(kāi)始升壓。
從零位開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法即20S逐級(jí)升壓法；慢速升壓法，即60S逐級(jí)升壓法；級(jí)慢速升壓法供選用）電壓從零開(kāi)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邏航抵亮阄唬匆幌峦Ｖ拱粹o，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源。此時(shí)應(yīng)用直流高壓放電棍給被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電。
直流泄漏試驗(yàn)操作過(guò)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(chǎng)的距離，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)及觀察被試品狀態(tài)工作。
（2）被試品做試驗(yàn)前，應(yīng)拆除所有對(duì)外連線，并充分放電，主要部位應(yīng)清理干凈，保持干燥，以免損壞被試品及帶來(lái)試驗(yàn)數(shù)值的誤差。
（3）對(duì)于大容量試品（電容器、超長(zhǎng)電纜等）試驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流過(guò)大而燒壞微安表，必要時(shí)應(yīng)分級(jí)加壓分別讀取各電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
（4）試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視被試品、微安表及試驗(yàn)裝置等，一旦發(fā)生閃爍、擊穿等現(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因。
中國(guó)電科院牽頭承擔(dān)的“新能源高占比大型交直流電力系統(tǒng)仿真技術(shù)及工程化應(yīng)用”項(xiàng)目通過(guò)中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)的鑒定。項(xiàng)目提出了大型電力系統(tǒng)微秒級(jí)電磁暫態(tài)高效仿真技術(shù)，攻克了復(fù)雜電力電子設(shè)備高精度聚合建模技術(shù)和大型交直流電網(wǎng)高精度數(shù)模混合仿真技術(shù)，研制了適應(yīng)強(qiáng)不確定性和海量工況的高效精準(zhǔn)仿真系統(tǒng)。
電力系統(tǒng)可謂很復(fù)雜的人造動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)仿真計(jì)算，可以分析、掌握電網(wǎng)的特性，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供決策支持。“像機(jī)電-電磁混合仿真、電磁暫態(tài)仿真都是通過(guò)仿真手段來(lái)模擬電力系統(tǒng)運(yùn)行特性，進(jìn)而開(kāi)展各種系統(tǒng)控制和故障模擬的試驗(yàn)和研究。”
中國(guó)電科院從20世紀(jì)70年代起自主研發(fā)仿真技術(shù)，建立電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)物理系統(tǒng)的連接關(guān)系組成全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性，支撐電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展，用電需求越來(lái)越大，電力系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜程度也不斷增大。大規(guī)模直流輸電和新能源發(fā)電機(jī)組接入電網(wǎng)后，傳統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)仿真方法無(wú)法準(zhǔn)確模擬這些含電力電子器件設(shè)備的響應(yīng)和控制特性。
國(guó)家電網(wǎng)仿真中心成立。經(jīng)過(guò)不斷的探索和論證，該中心科研團(tuán)隊(duì)選定電磁暫態(tài)仿真技術(shù)方向開(kāi)展攻關(guān)。兩年時(shí)間里，團(tuán)隊(duì)先后攻克模型算法、數(shù)值穩(wěn)定、計(jì)算技術(shù)及平臺(tái)架構(gòu)等技術(shù)難點(diǎn)，將大電網(wǎng)仿真時(shí)間尺度細(xì)化至微秒級(jí)，實(shí)現(xiàn)含多回直流和高比例新能源的大規(guī)模電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真，為新能源高占比大型交直流電力系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力技術(shù)支撐。
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