5月10日，世界首套靜止同步調相機第1次人工短路試驗在吉林通榆縣八面風(fēng)電場(chǎng)順利完成，標志著(zhù)該設備示范應用邁出關(guān)鍵一步。
據介紹，八面風(fēng)電場(chǎng)裝機容量為30萬(wàn)千瓦，今年年初安裝了世界首套靜止同步調相機。國網(wǎng)吉林省電力有限公司聯(lián)合八面風(fēng)電場(chǎng)運維單位開(kāi)展新能源主動(dòng)支撐技術(shù)攻關(guān)，共同推動(dòng)靜止同步調相機落地示范應用。
截至4月，吉林省新能源發(fā)電裝機容量達1839萬(wàn)千瓦，已成為省內第一大電源，電力系統“雙高"特征愈加明顯。“新能源場(chǎng)站不同于傳統火力發(fā)電廠(chǎng)，其自身電壓和慣量支撐能力不足，給電網(wǎng)安全穩定運行和電力可靠供應帶來(lái)巨大挑戰。"
一、產(chǎn)品概述（SHHZYD交直流高壓試驗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變壓器是在同類(lèi)產(chǎn)品YDJ（G）型高壓試驗變壓器的基礎上，按試驗變壓器國家標準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、結構緊湊、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(mén)，對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進(jìn)行工頻耐壓試驗和直流泄漏試驗，是高壓試驗中*的儀器。
二、產(chǎn)品結構（SHHZYD交直流高壓試驗變壓器可靠解決了測試者的各種需求）
YDQC系列輕型高壓試驗變壓器鐵芯為單框式。線(xiàn)圈采用同芯圓筒多層塔式結構，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，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，產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結構，整體外型美觀(guān)大方。其內外部結構見(jiàn)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-內部均壓環(huán)；15-變壓器鐵芯；16-初級低壓繞組；17-測量?jì)x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系列輕型高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯(lián)結組標號II。單臺高壓試驗變壓器的工作過(guò)程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺），經(jīng)電源控制箱（臺）內自藕調壓器（50KVA以上調壓器外附）調節0~200V（10KVA以上0~400V）電壓至試驗變壓器的初級繞組，根據電磁感應原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。其工作原理圖見(jiàn)圖2所示。
1、單臺YDQC高壓試驗變壓器工作原理示意圖
在試驗變壓器中：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變壓器工作原理見(jiàn)圖3。圖中所示：高壓套管內裝有高壓硅堆，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、三臺高壓試驗變壓器串激獲得更高電壓原理見(jiàn)圖4，串激高壓試驗變壓器有很大的*性，因為整個(gè)試驗裝置由多個(gè)單臺串激式試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器有著(zhù)體積小、重量輕、便于運輸的特點(diǎn)，它既可以串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開(kāi)單獨使用。整套試驗裝置投資小、經(jīng)濟實(shí)惠。圖3所示：在三臺串激式試驗變壓器串激使用中，單臺試驗變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，一、二級的試驗變壓器內部都有一個(gè)激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當控制電壓加在一級試驗變壓器B1的初級繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗變壓器B2初級繞組供電，第二級試驗變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗變壓器B3的初級繞組供電。由于一級試驗變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第二、三級的試驗變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離，這樣試驗變壓器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（SHHZYD交直流高壓試驗變壓器可靠解決了測試者的各種需求）
1、YDQC高壓試驗變壓器做工頻耐壓試驗使用接線(xiàn)方法見(jiàn)圖5。做工頻耐壓試驗前，先根據試驗變壓器的額定容量選擇好限流電阻，(水電阻)的阻值，再根據被試品需加的高壓電壓值調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，應在高壓側接入FRC阻容分壓器來(lái)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、結合圖2所進(jìn)行的工頻耐壓試驗接好工作線(xiàn)路，試驗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。
用三臺試驗變壓器串激做工頻耐壓試驗時(shí)、第二、三級試驗變壓器的初級繞組X端，儀表測量繞組的F端，以及高壓繞組的X端（高壓尾）均接本級試驗變壓器的外殼，第二、三級試驗變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除一級以外、第二、三級試驗變壓器的主體不要接地線(xiàn)。其接線(xiàn)方式見(jiàn)圖3所示。
接電源前，電源控制箱（臺）的調壓器必須調到零位。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調壓器手輪升壓。（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(kāi)始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓的75%后，再以每秒2%額定試驗電壓的速度升到您所需試驗電壓，并密切注意測量?jì)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。應在數秒內勻速將調壓器返回，高壓降至1/3試驗電壓以下，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源線(xiàn)，試驗完畢。
工頻耐壓試驗操作過(guò)程注意事項
1、試驗人員應做好責任分工,設定好試驗現場(chǎng)的安全距離,仔細檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況,并設有專(zhuān)人監護安全及觀(guān)察被試品狀態(tài)工作。
2、被試品主要部位應清理干凈，保持干燥，以免損壞被試品和帶來(lái)試驗數值的誤差。
3、對大型設備的試驗，一般都應先進(jìn)行試驗變壓器的空升試驗，即不接試品時(shí)升壓至試驗電壓，以便校對好儀表的指示精度，調整好放電球隙的球間距。
4、做耐壓試驗時(shí)升壓速度不能過(guò)快，并防止突然加壓，例如調壓器不在零位的突然合閘，也不能突然斷電，一般應在調壓器降至零位時(shí)分閘。
5、在升壓或耐壓試驗過(guò)程中，如發(fā)現下列不正常情況，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)現絕緣有燒焦或冒煙現象，應立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因。
6、使用本產(chǎn)品做高壓試驗時(shí)，除熟悉本說(shuō)明書(shū)外，還必須嚴格執行國家有關(guān)標準和操作規程。
2、YDQ交直流兩用高壓試驗變壓器做直流耐壓和泄漏試驗使用接線(xiàn)方法見(jiàn)圖5。由于是交直流兩用高壓試驗變壓器，應把高壓硅堆短路桿從套管中抽出，使試驗變壓器為直流輸出狀態(tài)。做直流泄漏試驗前，先根據泄漏試驗中輸出端斷路電流不超過(guò)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，應在高壓側接入FRC阻容分壓器來(lái)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、結合圖3所進(jìn)行的直流泄漏試驗接好工作線(xiàn)路。試驗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試驗變做交流試驗接線(xiàn)原理圖
YDQC試驗變做交流泄漏試驗接線(xiàn)原理圖
接電源前、電源控制箱（臺）的調壓器必須調到零位。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調壓器手輪升壓。（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(kāi)始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓或額定直流電流下的參考電壓。試驗中應嚴密注意直流高壓表、泄漏電流表指示以及被試品的情況。試驗完畢后，應訊速均勻將高壓降至零位，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源。此時(shí)應用直流高壓放電棒給被試品及試驗裝置本身充分放電。
國網(wǎng)吉林電力牽頭國家電網(wǎng)有限公司總部科技項目“支撐新型電力系統的構網(wǎng)型SVG技術(shù)研究、裝備研制與示范應用"，著(zhù)力在構網(wǎng)型裝備領(lǐng)域開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng )新應用“構網(wǎng)技術(shù)+超級電容"模式開(kāi)展設備級、場(chǎng)站級和系統級的全電磁暫態(tài)仿真，完成靜止同步調相機主動(dòng)支撐能力分析與關(guān)鍵涉網(wǎng)參數優(yōu)化，并開(kāi)展了過(guò)載能力等19項現場(chǎng)涉網(wǎng)試驗。
此次人工短路試驗驗證了世界首套靜止同步調相機在實(shí)際運行環(huán)境下的電壓、慣量支撐能力，積累了豐富的大擾動(dòng)響應數據和現場(chǎng)試驗經(jīng)驗，為后續靜止同步調相機的優(yōu)化控制、標準制定和推廣應用打下基礎，對提升新能源場(chǎng)站主動(dòng)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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