《氣體絕緣型試驗變壓器》外形美觀實用,型號齊全

在浙江杭州220千伏彩虹變電站內(nèi)，國網(wǎng)杭州供電公司變電檢修中心員工洪涵韜一邊操作一只體型迷你的六足機器人，一邊查看其回傳的視頻影像。

這臺尺寸僅84毫米高、234毫米寬的六足內(nèi)檢機器人，靈活鉆入內(nèi)徑300毫米的GIS副母氣室。在300毫米的內(nèi)徑空間內(nèi)，機器人行動敏捷，遇到凸起接口時能調(diào)節(jié)高度避開障礙，接近氣室拐角時可實時傳回360度全景畫面，還能同步采集SF6氣體純度、局部放電信號等關(guān)鍵參數(shù)。數(shù)據(jù)實時傳輸至人工智能分析平臺，自動識別微小裂紋、金屬顆粒等潛在隱患。

GIS設(shè)備是保障電網(wǎng)安全運行的“核心樞紐"，其潛伏性缺陷預(yù)警一直是行業(yè)難題。傳統(tǒng)檢測需逐段打開狹窄氣室，憑手電照明和手持內(nèi)窺鏡排查。針對傳統(tǒng)模式痛點，國網(wǎng)杭州供電公司自主研發(fā)的六足內(nèi)檢機器人帶來了多項改進。其緊湊機身可輕松適配不同規(guī)格的GIS管道，六足行走結(jié)構(gòu)能靈活應(yīng)對內(nèi)部復(fù)雜環(huán)境，搭載的高清攝像與智能傳感模塊，讓支撐件底部等隱蔽部位都能清晰呈現(xiàn)，助力精準研判細微缺陷。此次使用六足內(nèi)檢機器人對彩虹變電站25米長的GIS管道進行檢測，全程僅用30分鐘，且無需大規(guī)模拆解設(shè)備，實現(xiàn)無損檢測，工作效率較傳統(tǒng)模式提升數(shù)倍。

目前，杭州GIS變電站占比已超過50%，且近年新投運變電站均采用全系GIS設(shè)備，市場需求迫切。六足內(nèi)檢機器人可適配不同電壓等級、不同規(guī)格的GIS設(shè)備，既能降低檢修成本、縮短停電時長，又能規(guī)避人工風(fēng)險，為電網(wǎng)檢修從“人工主導(dǎo)"向“智能賦能"轉(zhuǎn)型提供了有力支撐。

一、產(chǎn)品概述：（LYYQ《氣體絕緣型試驗變壓器》外形美觀實用,型號齊全）

充氣式試驗變壓器，又稱輕型變壓器，是電力設(shè)備檢測及預(yù)防性試驗所備的試驗設(shè)備。隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，對試驗變壓器的電壓等級要求也越來越高，而傳統(tǒng)的油浸式試驗變壓器，無論在體積上和重量上還是在性能上都越來越不能滿足現(xiàn)場工作的要求。

隨著我國基礎(chǔ)科學(xué)研究的進步，新材料、新工藝的應(yīng)用，把新的介質(zhì)六氟化硫氣體推向了電力設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域。由于六氟化硫氣體優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能及不燃性，使得它作為新的絕緣介質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用。

我公司經(jīng)過多年的努力，研究成功了充氣式輕型試驗變壓器，本系列產(chǎn)品與傳統(tǒng)的油浸式輕型試驗變壓器相比，重量上減輕了20%－60%（視電壓及容量等級而定），而且無油污染，單臺試驗變壓器的電壓等級可達300KV。由于采用了新的生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品的技術(shù)性能有較大的提高，特別適用于現(xiàn)場工作及頻繁移動的工作條件下使用。

二、結(jié)構(gòu)：（LYYQ《氣體絕緣型試驗變壓器》外形美觀實用,型號齊全）

1、其產(chǎn)品設(shè)計構(gòu)思、材質(zhì)選擇及工藝流程都是全新的，因此不僅體積小、重量輕、外形美，而且各項技術(shù)指標都達到了<<JB3570－98>>標準要求。

采用冷軋DQ－151取向硅鋼片疊成多級圓柱框形鐵芯，在特制的高強度絕緣筒上用QZ型導(dǎo)線直接連續(xù)繞制高壓塔式線圈。外殼是圓柱形，內(nèi)充入SF6氣體。

2、變壓器一般是交流輸出，如需直流輸出，將外置的高壓整流硅堆裝在高壓輸出端即可（訂貨時另配）。

三、工作原理：（LYYQ《氣體絕緣型試驗變壓器》外形美觀實用,型號齊全）

把電源輸入有過流自動脫扣及防止突發(fā)加壓的零位連鎖裝置的操作臺（箱），經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓輸入試驗變壓器初級繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在次級(高壓)繞組按其與初級繞組匝數(shù)之比可獲得同等倍數(shù)的電壓幅值----工頻高壓。此工頻高壓經(jīng)高壓硅堆整流及穩(wěn)壓電容器濾波可取得直流高壓，其幅值是工頻高壓有效值的倍。

四、試驗現(xiàn)場布置（LYYQ《氣體絕緣型試驗變壓器》外形美觀實用,型號齊全）

１、交流耐壓試驗接線圖

2、串激組合試驗接圖

①串級接線

配套操作箱(臺)

Ⅰ--------第1組試變；

Ⅱ--------第2組試變；

Ⅲ--------第3組試變；

△-----絕緣支架

注：串激連接線必須按接線標識方向接線，否則極性相反。

②  概述

為了方便電力系統(tǒng)的現(xiàn)場等級的試驗，我們專門設(shè)計和生產(chǎn)用多臺輕型試驗變壓器串激組合系列試驗設(shè)備。由于分散組合能方便使用，故可適應(yīng)現(xiàn)場多種需要。每個單元重量輕，運輸和移動方便，使現(xiàn)場能順利取得較高的試驗電源。

③  工作原理

串激的高壓試驗裝置，除高電壓1級外，都在高壓繞組中串繞激磁組。該繞組和后1級試驗變壓器初級線圈參數(shù)相同。

由控制臺（箱）供給第Ⅰ級試驗變壓器繞組電源。第Ⅰ級高壓繞組尾端和外殼接地，首端和第Ⅱ級試驗變壓器高壓尾及外殼連接。由第Ⅰ級串激抽頭供給第Ⅱ級低壓繞組的勵磁電源，此時Ⅱ級試驗變壓器輸出為第Ⅰ級和第Ⅱ級輸出疊加。同理，可疊加第Ⅲ級。

一、概述

YDQ系列高壓試驗變壓器是根據(jù)《試驗變壓器》標準，在油浸式試驗變壓器的基礎(chǔ)上而設(shè)計生產(chǎn)的。SF6氣體具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，其耐壓強度為同一壓力下氮氣的2.5倍，擊穿電壓的空氣的2.5倍。在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等，在0.45MPa壓力下是油的擊穿電壓的2倍，是一種優(yōu)于油的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。該產(chǎn)品技術(shù)要求符合《ZBK-41006-89》標準，它是油浸式輕型試驗變壓器的換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕、不受氣候變化影響、電暈小、現(xiàn)場搬運無需靜止可使用，使用壽命長、免維修等特點。適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進行工頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

YDQ系列高壓試驗變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)，初級繞組繞在鐵芯上，高壓繞組在外，這種同軸布置減少了漏磁通，因而增大了繞組間的耦合。產(chǎn)品的外殼為圓柱灌式容器結(jié)構(gòu)，能耐受0.8MPa以上壓力。其結(jié)構(gòu)見圖1：

三、工作原理

YDQ系列高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標號Ⅰ.Ⅰ. 用工頻220V(10kVA以上為380V)電源接入 (為本公司生產(chǎn)的試驗變壓器配套專用設(shè)備，詳細資料請見其具體使用說明書)系列操作箱(臺)，經(jīng)操作箱內(nèi)自偶調(diào)壓器(50kVA以上調(diào)壓器外附)調(diào)節(jié)至0～200V(或0～400V)電壓輸出至YDQ試驗變壓器的初級繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。

單臺YDQ系列高壓試驗變壓器的工作原理圖見圖2。

單臺YDQ系列交直流高壓試驗變壓器的工作原理圖見圖3，圖中高壓套管中裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作半波整流，以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)；取消短路桿時，作為直流輸出狀態(tài)。

圖中：D—短路桿            VD—高壓硅堆

圖中：P—容量(kVA)      V—電壓(kV)      G1、G2—絕緣支架

試驗變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出，其原理與上圖相同。

三臺試驗變壓器串級獲得更高電壓的接線原理見圖4。串級高壓試驗變壓器有很大的好處，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電壓低、重量輕，便于運輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。整套裝置投資小，經(jīng)濟實惠。圖5中，在第1級和第2級的每個單元試驗變壓器中都有一個勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在三臺串級試驗變壓器基本原理中，低壓電源加在試驗變壓器Ⅰ的初級繞組a1x1上，單臺試驗變壓器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給第2級試驗變壓器Ⅱ的初級繞組供電；第2級試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗變壓器Ⅲ的初級繞組供電。第2級試驗變壓器Ⅱ和第三級試驗變壓器Ⅲ的箱體分別處在對地為1V和2V的高電位上，所以箱體對地是絕緣的，試驗變壓器Ⅰ的箱體是接地的。這樣第1級、第2級、第三級試驗變壓器對地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1P。

YDQ系列高壓試驗變壓器做被試品的工頻耐壓試驗使用接線原理圖見圖5。

圖中：R1—限流電阻       FRC—阻容分壓器     RF—球間隙保護電阻        G—球間隙          CX—被試品

注：高壓尾必須可靠接地

工頻耐壓試驗中限流電阻R1應(yīng)根據(jù)試驗變壓器的額定容量來選擇。如高壓側(cè)額定輸出電流在100～300mA時，可取0.5～1Ω/V(試驗電壓)；高壓側(cè)額定輸出電流為1A以上時，可取1Ω/V(試驗電壓)。常用水電阻作為限流電阻，管子長度可按150kV/m考慮，管子粗細應(yīng)具有足夠的熱容量(水阻液配制方法：用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值)。

球間隙及保護電阻：當(dāng)電壓超過球間隙整定值時(一般取試驗電壓的110%~120%)，球間隙放電，對被試品起到保護作用。球間隙保護電阻可按1Ω/V(試驗電壓)選取。

在工頻耐壓試驗中，低電壓側(cè)測量電壓(儀表電壓)不是非常準確的，其原因是由于試驗變壓器存在著漏抗，在這個漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側(cè)測量電壓表上反映出來的電壓。工頻耐壓試驗時，被試品上的電壓高于試驗變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現(xiàn)象。感應(yīng)耐壓試驗時，試驗變壓器的漏抗必然存在著壓降。為了準確測量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓(見圖5)。

工頻耐壓試驗操作注意事項

1）試驗人員應(yīng)做好分工，明確相互間聯(lián)系方法。并有專門人監(jiān)護現(xiàn)場及觀察試品狀態(tài)。

2）被試品應(yīng)先清掃干凈，并干燥，以免損壞被試品和試驗帶來的誤差。

3）對于大型試驗，一般都應(yīng)先進行空升試驗。即不接試品時升壓至試驗電壓，校對各種表計，調(diào)整球間隙。

4）升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調(diào)壓器不在零位時突然合閘。也不能突然切斷電源，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時拉閘。

5）當(dāng)電壓升至試驗電壓時，開始計時，到1min后，迅速降壓到1/3試驗電壓以下時，才能拉開電源。

6）在升壓或耐壓試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時，應(yīng)立即降壓，切斷電源。停止試驗并查明原因：①電壓表指針擺動很大；②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙；③被試品內(nèi)有不正常的聲音。

7）耐壓試驗前后應(yīng)測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。

試驗變壓器在做被試品的直流耐壓或泄露試驗時接線原理圖如圖6。

注：此試驗應(yīng)先抽出短路桿“D"，圖6中所示。

圖中：VD—高壓硅堆     R1—限流電阻      C1—高壓濾波電容

FRC—阻容分壓器     CX—被試品    μA—帶保護微安表

泄露試驗中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時，輸出端短路電流不超過高壓硅堆的大整流。如電壓硅堆的大整流電流為100mA時用于60kV的試驗裝置中，限流電阻按R1=60/0.1=600kΩ選擇。限流電阻還應(yīng)具有足夠的容量和沿面放電距離。

高壓濾波電容C1一般選擇在0.01~0.1μF，當(dāng)被試品的電容量很大時，C1可省略不用。

泄露試驗的操作及注意事項

1）試驗前應(yīng)先檢查被試品是否停電，接地放電，一切對外連線是否擦干凈。要嚴防將試驗電壓加到有人工作的部位上去。

2）接好試驗裝置的接線后，應(yīng)復(fù)查無誤后才可加壓。應(yīng)特別注意檢查高壓設(shè)備及引線與地、與操作人員的距離，被試品的外殼是否可靠接地，要按規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進行試驗。

3）對于大電容量設(shè)備應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時應(yīng)分級加壓，分別讀取各級電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。

4）試驗過程中，應(yīng)密切監(jiān)視被試品、試驗裝置、微安表，一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異常現(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因，詳細記錄。

5）試驗完畢，降壓，切斷電源后應(yīng)將被試品及試驗裝置本身充分放電。

第1套適配于新型電力系統(tǒng)的高比例新能源接入的新型配電線路載波縱聯(lián)保護裝置，在安徽馬鞍山電網(wǎng)10千伏荷月6170線路成功投運。該裝置由國網(wǎng)安徽電力調(diào)度控制中心與國電南自聯(lián)合攻關(guān)，攻克了高滲透率下配網(wǎng)線路保護新原理以及長期困擾配網(wǎng)線路保護通道等難題，標志著我國新型配電系統(tǒng)保護控制關(guān)鍵技術(shù)取得又一重要進展。

裝置采用新一代寬帶電力載波通信技術(shù)，以電力線路本身作為通信媒介，通過小型化載波機與耦合器搭建高速載波通道，開創(chuàng)性地在載波通信中采用了長短報文結(jié)合的標準化報文交互技術(shù)，既提高了載波通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕譂M足了繼電保護對速動性的要求。同時構(gòu)建模擬量與開關(guān)量數(shù)據(jù)相結(jié)合的新型繼電保護新能源保護綜合算法和新判據(jù)，實現(xiàn)0.1秒內(nèi)準確隔離故障。該技術(shù)有效破解了新能源廣泛接入背景下傳統(tǒng)保護適應(yīng)性不足、現(xiàn)有縱聯(lián)保護難以兼顧成本與性能的難題，為有源配電網(wǎng)提供了可規(guī)模化應(yīng)用的快速保護解決方案。

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