随着电网规模持续扩大,电力系统运行环境更加复杂,对电网可靠稳定的要求越来越高。电网所需的各类物资亟须高水平的质量检测和试验。型式试验是指在产品设计完成后,由国家认可的独立检验机构对产品的性能开展全方位测试和评估,验证产品能否满足相关标准和技术要求。通过此项试验后,产品才能获得生产制作许可。
目前,国网江苏电力物资质量检测基地已全方位建成物资检测透明实验室,通过中国合格评定国家认可委员会认定评审,具备了开展配电变压器、柱上开关、隔离开关等8类物资的型式试验资质。
为顺利完成型式试验,该基地统筹技术力量组建攻关团队。团队成员先后赴西安高压电器研究院等9家先进检测机构调研交流,持续提升对全品类农配网物质开展型式试验的能力。
一、概述(ZKY-2000断路器真空度试验仪快速高精度的测试能力)
真空断路器是电力系统中普遍使用的高压电器,其核心部件是真空灭弧室,由于灭弧室是以真空条件作为工作基础的,所以它不象油开关,SF6开关那样容易检测其质量。传统上,真空断路器用户判断灭弧室真空度的方法是工频耐压法,这种方法只能粗略判断真空度严重化的灭弧室。
是真空灭弧室的真空度的鉴定设备,以单片计算机为主控单元,测试过程完全实现自动化。该仪器的采样设计一改以往采用电流峰值做标定的方法,而采用离子电荷来做标定。这样,有效地抑制了测试过程中瞬态电源的干扰,使测试稳定可靠。由于采用计算机为主控单元,该仪器能很方便地扣除由于环境因素产生的漏电电流。本仪器突出的特点是:实现了真空灭弧室的免拆卸测量,直接显示真空度值,使真空断路器用户详细掌握灭弧室的真空状态,为有计划地更换灭弧室提供了可靠的依据,为电网的运行提供了有力保障,克服了工频耐压法仅能判断灭弧室是否报废的缺陷。
测量精度高,操作简单,携带方便,抗干扰能力强,特别适用于供电单位现场测试,是真空断路器生产、安装、调试、维修的必备仪器之一。
二、测试原理(ZKY-2000断路器真空度试验仪快速高精度的测试能力)
将灭弧室的两触头拉开一定的开距,施加脉冲高压,与残余气体分子发生碰撞电离,所产生的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例关系。对于不同的真空管,在同等真空度条件下,离子电流的大小也不相同,当测知离子电流后,通过离子电流一真空度曲线,由计算机自动完成真空度的���算,并显示真空度值。
三、技术参数(ZKY-2000断路器真空度试验仪快速高精度的测试能力)
1.真空度测量范围: 9.999×10-1~1×10-5
2.离子电流测量范围: 9.999×10-1~1×10-7
3.测 量 误 差: <5%
4.测 量 分 辨 率: 10-5pa
5.允许环境温度: -20℃~50℃
6.空 气 湿 度: ≤80%RH
7.电 源: AC,220V,50Hz±10%
8.外 型 尺 寸: 420×290×210(mm)
9.高 压 输 出: 脉冲≤4kV15kHz
⒑重 量: 8kg
四、使用方法(ZKY-2000断路器真空度试验仪快速高精度的测试能力)
(1)本仪器分两种用途使用:
1、用于真空灭弧室生产线中灭弧室的质量控制,断路器生产厂家的灭弧室的入库检验。
2、用于检测安装于开关整机上的真空灭弧室的真空度。这类检测主要用于供电部门的例行检修及容量试验中对真空灭弧室承受能力的判定。
(2)连线:
使灭弧室触头至于分状态,将高压线和信号输入线分别接灭弧室的动端与静端。注意,高压线应悬空
注意:使用前仪器必须良好接地!检查连线正确后便可开机。
将仪器的电源开启后,显示屏显示菜单如下图:
(3)管型选择:
测量时,首先选择管型,仪器内已存入多种管型,具体参数见附录表格。
1、管型选择操作方式:
按[选择键],使[◢◢]指向选择测试管型,按[确认键],用[+键]或[-键]调整管型参数,当显示器显示管型与所需测量的管型代号一致时便可,按[确认键],返回主菜单。若说明书中没有给出要测量的管型时,可用尺寸相近,接线方式相同的管型代替。
2、测量
按[选择键]使[◢◢]至测试真空管“Pa”,按[确认键]仪器处于测量状态。并自动完成所有的测量、计算、显示等全过程。
3、打印:
若需打印测试数据,则按[确认键]返回主菜单,按[选择键]使[◢◢]至打印测试数据,再按[打印键],即可打印出所有测量数据。
4、如果没有可代用的参数,则可按[选择键]使[◢◢]指向“A”,这样可直接给出电离电流,一般来说。电离电流(A)较真空度(Pa)小2个数量级。
五、硬件构造(ZKY-2000断路器真空度试验仪快速高精度的测试能力)
ZKY-2000的硬件大致分为四部分
1、CPU主控单元
该部分用于接收用户指令,控制显示器进行各种显示,产生高压单元所需的脉冲信号,及对磁控电流控制单元发出各种控制指令,负责整个测量过程的精准时序控制,该单元是整个系统的主体。
2、高压控制板
高压部分将控制部分送来的具有一定占空比的信号进行功率放大,驱动高压变压器,从而产生测量所需的高压。
3、按键与显示板
按键部分用于用户指令,操纵按键使仪器处于不同的工作状态。
显示部分用于显示系统的各种参数。
4、打印机
用于打印输出所测量的参数,打印结果如下所示:
TESTED BUIC-Ⅲ TESTED BYUC-Ⅲ
PRESSURE:3.260E-5Pa CURRENT:2.621E-6A
(真空度值) (漏电流值)
TUBE NO: (管编号) TUBE NO: (管编号)
TUBE TYPE:(管型) TUBE TYPE:(管型)
DATE: (日期) DATE: (日期)
TEST REPORT TEST REPORT
(检验记录) (检验记录)
近年来,大量分布式新能源并网和储能应用场景增多,储能系统加快建设。储能电池系统存在故障发展快、短路电流峰值高等问题,现有的保护开关采用的机械直流断路器无法快速清理电池故障,容易留有保障隐患。
安徽电力科学研究院组建研发团队,调研安徽电网侧储能发展态势及需求,并联合黄山供电公司及西安交通大学2023年度国家科学技术奖获奖团队,通过产学研用联合开发,研制了基于电力电子器件的固态式直流断路器。该断路器主要包含电力电子开关支路、能量吸收支路及二次控制保护系统,具备快速故障识别、智能灵活保护和机械断口隔离等功能,开断速度快、保护方式灵活、智能化程度高、可长期免维护。
固态式直流断路器可以为储能系统提供更为精准的故障保护,降低储能系统的故障及起火风险,保障储能电站的可靠性、改善电能质量。当电池组面临热失控风险时,固态式直流断路器可以快速精准切除故障点,实现毫秒级截流,迅速抑制系统故障。此外,该直流断路器还支持多种保护模式,如过流、短路和过温保护等,可根据具体应用工况进行设置。
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