國網標準新產品“低頻高壓耐壓機”操作簡單,方便適用
特高壓換流變壓器防爆燃用550千伏旁路觸發(fā)間隙于日前在±800千伏姑蘇換流站完成現(xiàn)場交接試驗和模擬內部故障觸發(fā)試驗，啟動帶電考核。該設備將故障清除時間較常規(guī)方法縮短80%以上，實現(xiàn)了特高壓換流變壓器防爆燃技術的創(chuàng)新升級。
旁路觸發(fā)間隙是一種高速關合設備，可通過快速旁路實現(xiàn)換流變壓器故障電流熄弧防爆燃。特高壓換流變壓器內部短路燃弧容易導致殼體開裂爆燃，而常規(guī)保護控制斷路器開斷故障電流的時間通常為50～80毫秒，難以快速遏制險情。
中國電力科學研究院有限公司聯(lián)合西安交通大學、河南平高電氣股份有限公司、山東泰開高壓開關有限公司等單位和高校組成攻關團隊，研制550千伏旁路觸發(fā)間隙。團隊研發(fā)出金屬絲爆等離子體觸發(fā)技術、自磁場控弧技術和全光纖雙冗余測控技術等。經測試，550千伏旁路觸發(fā)間隙絕緣裕度1.2倍，可在7千伏極低電壓條件下于0.2毫秒內快速建立低阻電弧通道，在63千安/80毫秒通流后，僅需0.8秒即可實現(xiàn)絕緣恢復，全部滿足特高壓系統(tǒng)的惡劣性能要求與可靠性要求。當換流變壓器內部出現(xiàn)嚴重故障時，配套的專用快速測控系統(tǒng)可在6～11毫秒內精準發(fā)出動作指令。間隙本體隨即在1毫秒內將換流變壓器變旁路，熄滅油中電弧，故障清除時間大幅縮短，適用于所有類型換流變壓器嚴重故障。
今年4月，550千伏旁路觸發(fā)間隙通過第三方性能驗證及姑蘇換流站控制保護系統(tǒng)聯(lián)調。6月，該設備安裝于姑蘇換流站，通過現(xiàn)場交接驗收并完成模擬換流變壓器內部故障觸發(fā)試驗，啟動帶電考核。目前，攻關團隊正在研制800千伏旁路觸發(fā)間隙，為特高壓換流變壓器防爆燃提供全電壓解決方案。
一、產品及選用（VLF3000國網標準新產品“低頻高壓耐壓機"操作簡單,方便適用）
1、命名說明
2、超低頻系列產品 表1
型號 | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源保險管 | 重量 | 用途 |
VLF-30/1.1 | 30kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 10A | 控制器：4㎏ 升壓體：25㎏ | 10KV電纜、發(fā)電機 |
0.05Hz,≤2.2µF | |||||
0.02Hz,≤5.5µF | |||||
VLF-50/5 | 50kV (峰值) | 0.1Hz,≤5µF | 55A | 控制器：5㎏ 升壓體：55㎏ | 用于電纜故障的燒穿 |
0.05Hz,≤10µF | |||||
0.02Hz,≤25µF | |||||
VLF-80/1.1 | 80kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 30A | 控制器：5㎏ 升壓體：45㎏ | 35Kv電纜、發(fā)電機 |
0.05Hz,≤2.2µf | |||||
0.02Hz,≤5.5µF |
3、根據(jù)被試對向選擇適當規(guī)格的產品。
使用時，試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小，會影響輸出波形。若小于0.05µF，儀器將不能正常輸出。可并聯(lián)0.1 µF的電容輔助輸出。下面是一些設備的電容量，供用戶參考。
不同發(fā)電機的單相對地電容量 表2
火 電 | 水 電 | ||||||
發(fā)電機容量（MW） | 200 | 300 | 600 | 85 | 125-150 | 300 | 400 |
單相對地 電容（µF） | 0.2-0.25 | 0.18-0.26 | 0.31-0.34 | 0.69 | 1.8-1.9 | 1.7-2.5 | 2.0-2.5 |
交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(µF/km) 表3
電容µF/Km | ||||||||||||
電壓kV | 10 | 0.15 | 0.17 | 0.18 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.32 | 0.38 | - |
35 | - | - | - | 0.11 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.15 | 0.16 | 0.17 | 0.19 | |
截面積cm2 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 270 | |
4、試品電流的估算方法：
計算公式： Ｉ＝２πfＣＵ
二、絕緣耐壓試驗原理（VLF3000國網標準新產品“低頻高壓耐壓機"操作簡單,方便適用）
超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道，在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時，由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量，所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設備，不但笨重，造價高，而且使用十分不便。為了解決這一矛盾，電力部門采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗電源的容量。從國內外多年的理論和實踐證明，用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗，不但能有同樣的等效性，而且設備的體積大為縮小，重量大為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化，與工頻試驗相比好處更多。這就是為什么發(fā)達國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業(yè)標準。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
三、產品簡介（VLF3000國網標準新產品“低頻高壓耐壓機"操作簡單,方便適用）
本產品接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進技術，采用微機控制，升壓、降壓、測量、保護全部自動化，并且在自動升壓過程中能進行人工干預。由于全電子化，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示，清晰直觀、打印機輸出試驗報告。設計指標全部符合《電力設備專用測試儀器通用技術條件，第4部分：超低頻高壓發(fā)生器通用技術條件》電力行業(yè)標準，使用十分方便。現(xiàn)在國內外均采用機械式的辦法進行調制和解調產生超低頻信號，所以存在正弦波波形不標準，測量誤差大，高壓部分有火花放電，設備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進行放電整形，所以設備的整體功耗較大。本產品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點需要特別說明：
電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過高壓側采樣獲得，所以數(shù)據(jù)真實、準確。
過壓保護：當輸出超過所設定的限壓值時，儀器將停機保護，動作時間小于２０ms。
過流保護：設計為高低壓雙重保護，高壓側可按設定值進行精準停機
保護；低壓側的電流超過額定電流時將進行停機保護，動作時間都小于２０ms。
★ 高壓輸出保護電阻設計在升壓體內，所以外面不需另接保護電阻。
由于采用了高低壓閉環(huán)負反饋控制電路，所以輸出無容升效應。
四、技術參數(shù)（VLF3000國網標準新產品“低頻高壓耐壓機"操作簡單,方便適用）
1、輸出額定電壓：參見表1
2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。
3、帶載能力：參見表1 0.1 Hz *大1.1µF
0.05 Hz *大2.2µF
0.02 Hz *大5.5µF
4、測量精度：３%
5、電壓正，負峰值偏差：≤３％
6、電壓波形失真度：≤５％
7、使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH
8、電源：交流50 Hz，220V ±5%
9、電源保險管：參見表1
五、結構說明（VLF3000國網標準新產品“低頻高壓耐壓機"操作簡單,方便適用）
1、控制器面板示意圖
圖1
圖1中各部件示意以及功能說明：
(1)“地"：接地端子，使用時與大地相連。
(2)“控制輸出"：輸出多芯插座，使用時與升壓體的輸入多芯插座相連。
(3)“對比度"：對比度調節(jié)旋扭，用于調節(jié)液晶顯示器的對比度。
(4)“功能鍵"：其功能由顯示器提示欄對應位置提示。
(5)“AC220V"：電源輸入插座，內藏保險管。
(6)“開關"：電源開關。內藏指示燈，開時亮，關時熄。
(7)“打印機"：打印測試報告。
(8)“液晶顯示器"：顯示測試數(shù)據(jù)。
2、升壓器結構示意圖
國能（泉州）熱電有限公司開展設備紅外熱成像專項測溫檢查，全面排查安全隱患，為機組迎峰度夏筑牢安全防線。
入夏以來，環(huán)境溫度不斷攀升，機組持續(xù)高負荷運行。為保障設備平穩(wěn)運行，該公司系統(tǒng)梳理高溫天氣下設備故障風險點，分類制定專項防范措施，并通過郵件形式下發(fā)至各班組。同時，嚴格落實設備巡回檢查制度，細化巡檢項目與路線，對關鍵設備及重點區(qū)域實施高頻次巡檢，確保溫度點檢全覆蓋、無盲區(qū)，實現(xiàn)隱患與缺陷的動態(tài)清零。檢查中，工作人員運用紅外熱成像測溫儀，對發(fā)電機碳刷與滑環(huán)、重要設備接線端子排、變壓器、220kV線路、GIS室隔離刀閘及斷路器等設備及其連接部位進行精密測溫，重點排查過熱、變形等異常狀況，切實保障電氣設備運行全程可控在控。
該公司通過此次紅外測溫工作，強化了員工對巡檢重要性的認識，提升了員工對電氣設備運行狀態(tài)及溫度變化的監(jiān)測能力，有效防范設備高溫異常風險，為迎峰度夏期間機組安全穩(wěn)定運行保駕護航。
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