近日,中國電力科學研究院有限公司牽頭研發的500千伏低噪聲變壓器箱體結構降噪技術通過第三方檢測機構技術認證。
依托湖南常德500千伏崗市變電站,該院采用基于低模量聲學材料的夾層箱體結構降噪關鍵技術,使500千伏單相自耦變壓器出廠噪聲指標從66分貝降至58分貝,且降噪成本相比常規降噪技術節約90萬元。
目前,許多變電站位于城市中心,變電站廠界噪聲值成為環境評價驗收的重要指標之一。采用低噪聲電力設備和減振降噪措施是常用的兩種控制廠界噪聲的方法。中國電科院低噪聲變壓器箱體結構降噪關鍵技術基于復合低模量聲學材料,對變壓器夾層箱體結構進行了聲學優化設計,提升了變壓器箱體結構的隔聲性能,使超高壓變壓器噪聲低于指標5分貝以上。
此次該技術在500千伏崗市變電站應用,驗證了其在超高壓油浸式變壓器降噪、防火等方面的作用。該技術應用成本低,可以模塊化生產,具有良好的社會效益和市場應用前景。

一、適用范圍(LYCJ2000電力每日要聞“沖擊電流發生器”使用指南)
本發生器適用于35千伏及以下電壓等級的空氣間隙,套管、電力變壓器(容量2000VA及以下)和互感器等試品進行標準雷電沖擊電壓全波試驗。
二、一般使用條件(LYCJ2000電力每日要聞“沖擊電流發生器”使用指南)
※ 海拔高度:<1000m
※ 環境溫度:-10℃~+40℃
※ 相對濕度:<80%(25℃)
※ 極大日溫差:25℃
※ 使用環境:戶內
※ 無導電塵埃
※ 無火災及爆炸危險
※ 無腐蝕金屬和絕緣的氣體
※ 電源電壓的波形為正弦波,波形畸變率<5%
※ 接地電阻小于0.5Ω
※ 安裝地點:戶內
三、遵循技術標準(LYCJ2000電力每日要聞“沖擊電流發生器”使用指南)
※ GB7449 電力變壓器和電抗器的雷電沖擊和操作沖擊的試驗導則
※ GB1094.3 電力變壓器第3部分 絕緣水平和絕緣試驗
※ GB/T 311.1 高壓輸變電設備的絕緣與配合
※ GB/T 16927.1 高電壓試驗技術 第1部分 一般試驗要求
※ GB/T 16927.2 高電壓試驗技術 第2部分 測量系統
※ GB/T 16896.1 高電壓沖擊試驗用數字記錄儀
※ ZBF 24001 沖擊電壓試驗實施細則
※ GB/T11920 電站電氣部分集中控制裝置通用技術條件
※ GB/T191 包裝儲運圖示標志
※ DL/T 846.1 高電壓測試設備通用技術條件 第1部分:高電壓分壓器測量系統
※ DL/T 848.2 高壓試驗裝置通用技術條件 第2部分:工頻高壓試驗裝置
※ DL/T 848.5 試驗裝置通用技術條件 第5部分:沖擊電壓發生器
※ DL/T ´´´´ 《高壓線路絕緣子沖擊電壓擊穿試驗¾定義、試驗方法和判據》的規定
四、設備組成(LYCJ2000電力每日要聞“沖擊電流發生器”使用指南)
1.LYCCD-100直流充電裝置 1套
2.LYCJ2000-400沖擊電壓發生器本體(包括全部調波元件) 1套
3.LYRF-400弱阻尼電容分壓器 1套
4.LYAT自動測控系統 1套
5.LYFJ二次回路測量線、控制線 1套
五、主要技術指(LYCJ2000電力每日要聞“沖擊電流發生器”使用指南)
系統技術參數
1、標稱電壓:400kV
2、額定級電壓:100kV
3、額定能量:20kJ
4、沖擊電容量:0.25 uF
5、總級數:4級
6、額定級電容量:1uF (單臺脈沖電容器2uF/2×50千伏,共4級)
7、沖擊電壓波形: 雷電波:T1=1.2uS±30%、T2=50uS±20%、峰值電壓偏差≤3%,
截波時間:2~5uS;沖擊電壓波形參數及其偏差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1國家標準的要求。
8、電壓利用系數:負荷電容為1000PF以下時,標準雷電波的電壓利用系數≥90%,
9、同步范圍:級電壓在20%~100%額定電壓范圍內,正負極性同步范圍不小于20%;
10、同步放電失控率:<2%
11、極低輸出電壓:≤±20%額定電壓
12、充電電壓不穩定度:<±1.0%
13、使用持續時間:在2/3額定電壓以上,每120秒充放電一次可連續運行,在2/3額定電壓以下,每60秒充放電一次可連續運行
六、主要元件的技術說明:
1、直流充電部分
(1)采用可控硅恒流調壓裝置,額定輸出電壓±100kV,額定輸出直流電流10-100mA;
(2)采用油浸式充電變壓器,次級電壓50kV,額定容量5千伏安;
(3)采用LYDL-200kV/100mA的高壓整流硅堆,反向耐壓³200kV,平均電流³0.1A,高壓整流硅堆安裝在充電變壓器內,可由傳動機構自動倒換充電電壓極性。控制臺上有極性開關轉換按鍵;
(4)高壓整流硅堆保護電阻采用漆包電阻絲有感密繞在絕緣管上;
(5)自動控制時,恒流充電裝置在10%~100%額定充電電壓范圍內,實際充電電壓與整定電壓偏差不大于±1%,充電電壓的不穩定性不大于±1%,充電電壓的可調精度為1%;
(6)直流電阻分壓器1只,采用100kV,200MW,油浸式金屬膜電阻。低壓臂電阻裝在分壓器底法蘭內,低壓臂上的電壓信號用屏蔽電纜引入控制臺內;
(7)自動接地開關采用電磁鐵分合接地機構,試驗停止時可自動將主電容器短路并經保護電阻接地;
(8)充電變壓器(包括高壓整流硅堆及極性轉換裝置)及其保護電阻,自動接地開關和絕緣支柱等安裝在一個底盤上;
2、本體部分
(1)主體結構形式采用仿德國HIGHVOLT-H型
(2)本體采用雙邊不對稱充電回路,每級額定電壓100kV;
(3)本體絕緣支柱4級塔式結構.每級包括1臺MWF100-3鐵外殼油浸式脈沖電容器、充電電阻、波頭電阻、波尾電阻和點火球隙等,當產生雷電波時,根據試品電容量大小,選擇適當的雷電波波頭電阻、波尾電阻和級數;
(4)級脈沖電容為3±0.05mF,直流工作電壓±100kV,電容器剩余電感£0.15mH,電容器出線套管能夠承受垂直拉力15kg,同時保證不損壞和滲漏油,電容器出線套管能夠承受垂直拉力15kg,在以上范圍無損壞和滲漏油,電容器安裝就位無變形;
(5) 波頭電阻、波尾電阻均采用板形結構,無感繞制。
電阻采用西門子的特殊結構,保證電阻的熱容量能滿足試驗要求;剩余電感小;
(6) 接頭均為彈簧壓接式,方便調波時的插拔且接觸可靠;
(7) 波頭、波尾電阻支架可以由多支電阻同時并聯使用;
(8) 第1級球隙采用雙邊異極性觸發,第2級至第四級球隙均采用三間隙橢圓球隙點火,從而保證觸發的可靠性;
(9)各級球隙距離由低速永磁電動機驅動作直線調整,裝置噪音小,定位無慣性,準確、快速,控制顯示對應球距的放電電壓;
(10)球隙距離也可在控制部分人為干預;
(11)本體可每2級或多極并聯使用,并聯連接桿采用統一接插件,方便換接;
(12) 本體支柱采用玻璃鋼材料制造,很高電位的部分采取抗老化和電暈的措施;
(13) 各級均采取防暈措施,在充電過程中不會出現明顯電暈。
3、LYRF-400kV/300pF沖擊弱阻尼分壓器
(1)高壓臂由電容器組成,電容額定參數400kV/300pF
(2)額定雷電沖擊耐受電壓為400kV
(3)分壓器分壓比為:2000:1
(4)測量不確定度:小于2.5%
(5)過沖:≤20%
(6)部分響應時間:≤100ns
(7)弱阻尼電容分壓器的方波響應特性滿足GB/T 311.1及GB/T 16927.2的標準要求
4、LYAT控制測量系統
※ 本套設備采用具有先進水平的計算機測控一體化系統,將控制和測量功能組合在一起。
※ 控制系統采用了日本三菱公司的PLC可編程控制器,使控制系統實現了小型化、智能化及高可靠性。
※ 屏幕采用10”觸摸屏。
※ 控制部分和本體的信號傳輸采用光纖傳輸,具有雙向信號處理功能,從而提高了控制系統的可靠性。
※ 控制系統中關鍵的元器件及部件全部選用進口件,如:PLC可編程控制器采用日本三菱公司、示波器采用美國泰克公司等。
※ 測量系統具有波形顯示、分析、成圖和打印等功能。可以按照高壓試驗的習慣設定測量參數從而自動整定好數字示波器。可自動計算各個波形參數,所采用的計算方法按照GB/T16896.1-1997及IEC1083標準的規定。
※ 控制測量系統采用了先進的抗干擾技術,在高電壓、強電場的環境下運行,系統測量準確、控制方便、可靠。
控制系統技術說明如下:
※ 控制系統的主要目的是控制沖擊電壓發生器操作,完成正常的充放電過程,所有運行參數均可通過觸摸屏的操作來完成,并對設備運行參數進行實時監控。
※系統控制方式為手動或自動,自動控制方式能按規定的程序進行沖擊電壓試驗,在界面顯示發生器狀態(接地/不接地,充電速度,充電電壓,球距等)。
(1) 動作控制
能夠手動或自動控制放電球距跟蹤充電電壓,并顯示放電球距值;
控制本體自動接地;
沖擊次數預���、極性自動換接等功能;
控制并顯示截波球距。
(2)充電控制
充電電壓,充電速度,充電極性直接由界面輸入設定;系統自動跟蹤設定電壓下的球隙跟蹤。充電方式采用可控硅調壓方式恒流充電。能夠自動控制沖擊電壓發生器的充電過程,可以根據試驗要求,調節充電電壓和充電時間,并顯示充電電壓值;可控硅調壓方式較之傳統的調壓器調壓方式,具有體積小,響應速度快,控制精度高。充電穩定度0.3%,充電速度可調。
采用自控方式充電時,能使充電電壓按所需的充電曲線上升,自動穩定在預先整定的充電電壓值上,從而保證了充電的均勻性、重復性和試驗結果的準確性。
(3)觸發控制
采用高性能的點火脈沖放大器,能夠產生大于15kV/100nS的脈沖電壓,確保沖擊設備點火可靠,同步放電穩定。
截波延時方式采用電子延時回路,可方便地獲得2~6μS的截波觸發延時,穩定性好,精度高,截斷分散性小于0.1μS,點火脈沖延時可調范圍:0~9.9μS。
(4)可靠聯鎖控制
整個系統具有完善的警燈、警鈴等試驗區的報警功能和控制接口;
具有自動接地和可靠接地與系統聯鎖,過流和過壓保護功能;
緊急停止功能。
國網福建省電力有限公司聚焦可靠、質量、效能提升,改變傳統單專業、單班組巡檢思路,探索基于無人機的輸變配多專業網格化協同巡檢模式,在三明寧化縣、福州平潭縣、廈門同安區開展輸變配多專業網格化協同巡檢示范區建設,涉及山區、海島、平原等不同應用場景。
截至目前,國網福建電力已在示范區應用機巡平臺開展網格化巡檢247次,覆蓋變電間隔92個、輸電鐵塔181基、配電鐵塔164基。國網福建電力機巡作業室技術人員開展無人機網格化航線規劃、圖傳信號增強技術研究。
無人機網格化協同巡檢模式是指根據無人機續航可巡檢半徑劃分網格,通過輸變配多專業協同,應用無人機巡檢網格區域內的電力設備。與傳統無人機巡檢相比,無人機網格化協同巡檢模式實現一架無人機多專業共享、一次飛行多任務共用,減少單巡視區域多專業人員重復往返現場次數,節省了大量工時,提升了巡檢效率。
為提升無人機輸變配多專業協同巡檢智能化水平,國網福建電力在機巡平臺上開發了網格化模塊,實現多專業巡檢工單接收、任務分發、機場調度、成果分類、圖像智能研判等網格化無人機作業全過程線上管控。此外,在網格點配置無人機機場,無人機就可自動接收遠程指令,自主開展起飛、巡檢、降落、充電、數據上傳等工作,無須人工現場協助。
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