油介损分析仪多规格产品满足您的不同需求

中国工程院院士、三峡集团原总工程师张超然全情投入水电事业50余年，对专业技术孜孜以求，用自己的一言一行诠释着科学求实的精神，为三峡工程、溪洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德工程建设作出了突出贡献。为梳理几十年来中国水电从追赶到带领世界水电科学技术的辉煌历程，三峡小微从今日起，将推送张超然院士系列采访报道。

建设美丽中国、推进绿色发展、健全绿色低碳循环发展经济体系成为新时期国家建设的重要内容。“2030年碳达峰、2060年碳中和”是中国应对气候变化做出的庄严承诺。要实现这些目标，离不开水电这一清洁可再生能源的开发和利用。但有人认为经过几十年的高速开发，中国水电已经渡过高速发展期，对此中国工程院院士张超然表示，我国水电开发仍有较大空间，仍将大有可为，特别是三峡集团应发挥好在既往水电建设中获得的核心技术能力，带领好我国水电开发事业。

水电是全球公认的清洁、上等、灵活的可再生能源。新中国成立以来，中国政府非常重视水电开发，持续将水电开发任务纳入国家发展五年计划与规划中。据测算，我国70%以上的水电水能资源，都集中在大西南的云、贵、川、藏、滇地区，其中金沙江水能资源理论蕴藏量为1.21亿千瓦，富集程度居世界之*，是我国*集中、规模*大的水电能源基地。

一、产品概述（WBDY-V油介损分析仪多规格产品满足您的不同需求）

WBDY-V型精密油介损及体积电阻率测试仪是用于绝缘油等液体绝缘介质的介质损耗角及体积电阻率测试的一体化结构的高精密仪器。内部集成了介损油杯、温控仪、温度传感器、介损测试电桥、交流试验电源、标准电容器、高阻计、直流高压源等主要部件。其中加热部分采用了当前*为先进的高频感应加热方式，该加热方式具备油杯与加热体非接触、加热均匀、速度快、控制方便等优点。交流试验电源采用AC-DC-AC转换方式，有效避免市电电压及频率波动对介损测试准确性影响，即便是发电机发电，该仪器也能正确运行。内部标准电容器为SF6充气三极式电容，该电容的介损及电容量不受环境温度、湿度等影响，保证仪器长时间使用后仍然精度一致。

仪器内部采用全数字技术，全部智能自动化测量，多种模式测式，配备了大屏幕（320×240）触控式显示器，全中文菜单，每一步骤都有中文提示，测试结果可以打印输出，操作人员不需专业培训就能熟练使用。

郑重提醒：本公司提醒用户，该设备有高压输出，如果使用不当可能危及人身保障！

操作员在未仔细阅读使用说明书之前，严禁使用本仪器！

二、控制面板（WBDY-V油介损分析仪多规格产品满足您的不同需求）

1.主面板功能区

微型打印机：完成输出数据打印；

总电源开关：设备输入电源控制；

触控式液晶显示屏：主操作区，设备各项目的设定以及测试操作（具体操作见 “操作”）；

状态指示区；

高压灯（红色）：  如果灯亮，表示油杯上已经带高压电；

加热灯（绿色）：  如果灯亮，表示加热炉正在加热；如果灯闪烁，表示已接近设定温度，正在恒温；灯灭时同样要注意油杯上的高温；

RS232端口：设备计算机控制串口，通过计算机控制设备的运行；

复位：初始化整机的全部控制；

三、油杯简介（WBDY-V油介损分析仪多规格产品满足您的不同需求）

1.油杯结构

①油杯杯体，测量加压极         ②油隙

③油杯内电极，测量测试极       ④内电极固定钮

⑤油杯内电极，测量屏蔽极       ⑥测试端

⑦温度接口

2.油杯技术标准

油杯采用三极式结构，完全符合GB5654-85标准，极间间距2mm，可消除杂散电容及泻漏对介损测试结果的影响。

3.油杯使用

装入油杯：

将油杯平稳放入仪器加热炉内，保证油杯底部接触良好，以便有良好电接触和热接触，装入后应将测试线接好，黑色线是信号测试线，白色是温度测量线

取出油杯：

必须在断电情况下，先取下短的黑色、白色测量线后直接将油杯取出。

4.拆装油杯电极

将内电极固定钮④旋松后可将内电极全部取出；同样，装入内电极后应将内电极固定钮④旋紧。

5.装入油样

将取出内电极的后油杯杯口朝上，然后将其向下轻斜约60度左右，再将装有40ml被试油样的量杯的杯口边缘碰到油杯杯口内壁，接着量杯慢慢轻斜，缓慢将油倒入，   注意尽可能不要在油中夹入气泡；完成后便可将内电极慢慢装入油杯，然后打拧好内电极固定钮，再将整个装完油的油杯放入主机静止15分钟（这样可很好的将大部分气泡排出；如不静止，将直接影响设备加压情况以及数据的准确）；*后就可以运行主机。

注意：内电极系非常精密部件，取出、装入时一定动作缓慢，平稳，内外电极间不要碰撞，以防破坏表面，导致整个油杯报废；

6.油杯清洗

彻底清洗：测量前，应对油杯进行的清洗，这一步骤非常重要。因为绝缘油对极微小的污染都有极为敏感的反应。因此必须严格按照下述方法要点进行。

完全拆卸油杯电极；

用中性擦皂或洗涤剂清洗。磨料颗粒和磨擦动作不应损伤电极表面；

用清水将电极清洗几次；

用无水酒精浸泡各零件；

电极清洗后，要用丝绸类织物将电极各部件的表面擦拭干净（别的布料会有绒毛粘在电极上），并注意将零件放置在清洁的容器内，不要使其表面受灰尘及潮气的污染；

将各零部件放入100℃左右的烘箱内，将其烘干。

以油洗油：有时由于油样很多，所以在测量中往往会一个接一个油样进行测量。此时电极的清洗可简化。具体做法如下：

将仪器关闭，将整个油杯都从加热器中拿出，同时将内电极从油杯中取出；

将油杯中的油倒入废油容器内，用新油样冲洗油杯几次；

装入新油样；

用新油样冲洗油杯内电极几次，然后将内电极装入油杯。

附说明：以油洗油的清洗方式可大大提高了测量速度，但如遇到特别脏的油样或长时间不用时，应使用前面一种方式。

7.油杯主要技术参数

⑴  高低压之间距离               2mm

⑵  空杯电容量                   60±2PF

⑶  *大测试电压                 工频2000V

⑷  空杯介损                     tgδ＜1×10-4

⑸  液体容量                     约40ml

⑹  电极材料                     不锈钢

  体积                        70mm(D)×120mm（H）

四、工作原理（WBDY-V油介损分析仪多规格产品满足您的不同需求）

1.仪器内部功能构造框图

2.介损测量原理图

3.工作原理

加热

仪器采用高频感应炉加热，启动加热后，温控CPU发出加热命令，同时采集油杯内部温度传感器的温度值，加热采用变功率控制和PWM控制两者相结合的控制方式。在油样温度较低时，用大功率加热方式，这有利于缩短油样加热时间；待温度升至接近预设温度时，采用较小功率PWM加热方式，这样有利于油样加热均匀。

高频感应炉加热避免了发热块加热不均匀的现象。

控温

在实测温度接近预设温度时，温控CPU采用小功率PWM方式加热，采样温度值经PID运算，分析出*佳PWM控制占空比，使温度严格控制在预设温度误差范围以内。

介损测量

试验电压同时加在仪器内部标准电容器及油杯加压极上，测量电路对这两路信号进行PGA等控制后对两通道信号进行同步AD采样，将数字信号送DSP（数字信号处理器），DSP对其进行滤波、FFT等运算后计算出tgδ、C x  、ε等参数，送主控CPU。

体积电阻率测量

直流高压试验电压加在油杯加压极上，经过测试回路，产生一微弱电流信号，该微弱电流信号经测量电路放大后送进AD采样，将数字信号送DSP（数字信号处理器），DSP对其信号进行处理，计算出Rx、ρ等参数，送主控CPU。

4.名词解释

试验源为AC  tgδ ：油样介质损耗角正切值；

Cx ：油样油杯的电容值；

εr  ：相对介电常数，是根据电容值换算而得到的；

试验源为DC     Rx  ：油样的绝缘电阻；

ρ  ：油样的体积电阻率，是根据绝缘电阻换算而得到的；

五、主要技术指标（WBDY-V油介损分析仪多规格产品满足您的不同需求）

六、主机操作

1.主菜单界面说明

主控制项目

<时间设置>

功能：用于校准时钟、日历，此时钟在停电后会继续运行。

<数据管理>

功能：用于查询以前实验的存储数据结果。

<参数设定>

功能：用于设置恒温温度及介损测试电压。

<直接测试>

功能：不加热直接进行介损测试。

用途：主要用于测试空杯介损及室温时油样介损。

<加热测试>

功能：在加热到设定温度的整个过程中的任意时间段手动启动对设定项的测试。

用途：主要用于需要掌握中间某温度段的介损值。

<自动测试>

功能：加热到油样温度达到设定温度后，设备系统将按照操作员预先的设定，自动完成整个测试流程。

用途：主要用于自动测试设定温度的介损值。

辅助功能项目

<日历>

 显示位置：主菜单界面左上角（图五“2012-03-28 10:50:31”部分）；

 功能：时间提示

<设备编号和出厂日期>

显示位置：主菜单界面底部（图五“设备编号：612010 出厂日期：20120615”部分）；

功能：指示设备信息

<实时温度状态指示区>

显示位置：主菜单界面右上角（图五“18.6℃”部分）；

功能：实时监控用户在参数设定中所设定恒温条件的温度；设置为外电极则显示油杯外电极温度；设置为内电极则显示油杯内电极温度；设置为平均温则显示内外电极的平均温度。

2.仪器操作说明及注意事项

仪器开始运行时，应先接地端接地，电源入口引入AC220V电源；

打开箱盖，可将油杯取出，加热及测试介损时，应将箱盖关上；

接通电源前，须保证箱盖内两根测量线，完好连接；

加热后的油杯上会有高温，如要取出油杯等物，应小心操作，以免灼伤；

启动测试后，油杯上会带高压电，严禁此时取杯；如要取油杯，请复位设备，断电后取杯，操作应小心，以免触电；

箱盖具有合盖保护，打开盒盖时，会中断加热及中断高压；

如非必要，不得在测试过程中打开箱盖;

移动设备时应将油杯取出单独包装，以防止从中掉出打坏油杯。

3.菜单操作详细说明

时间设置

预设温度设置

方法：该设置项一般设置为“90℃”，*高温度100℃；直接点击“90℃”文字上，按“↑、↓”进行温度设置。

用途：于“加热测试时”，加热到设定预设温度时，停止加热，然后恒温；于“自动测试”时，当温度加热到预设温度时，设备将进行自动测试。

恒温条件设置

方法：该设置项一般设置为“外电极”，直接点击“外电极”或其它条件文字上，按“↑、↓”进行恒温条件切换。

用途：这是基于预设温度下的另一外加条件，此条件分：外电极、内电极及平均温三种；

外电极：该电极为加压极上的温度，为*为接近油温的温度；

内电极：该电极为测试极上的温度；

平均温：该温度是内、外电极的两组温度的平均值。

当设置为“外电极”时，主菜单界面的实时温度状态指示区显示的温度就为外电极的实时温度；而在“加热测试”，当“外电极”温度达到“预设温度”时，设备会停止加热，将保持在预设温度点；“自动测试”时，将会在“外电极”温度达到“预设温度”的一瞬间启动测试。当设置内电极或平均温时，设备就会在相应条件下的运行。

HV（tgx）设置

方法：该设置项一般设置为“2000V”AC，直接点击“XXXX(AC)”文字上，按“↑、↓”进行测试电压的调节。

用途：请注意该项为tgx、Cx、εr的测试电压，在测试时，设备将按照设置的电压，进行加压测试。

HV（Rx）设置

方法：该设置项一般设置为“500V”DC，直接点击“XXX(DC)”文字上，按“↑、↓”进行测试电压的调节。

用途：请注意该项为Rx、ρ的测试电压，在测试时，设备将按照设置的电压，进行加压测试。

自动打印设置

方法：直接点击“开、关”文字上，按“↑、↓”进行自动打印的开启和关闭的切换。

用途：基于“自动测试”模式下，测试完成后，是否自动打印数据的设置。

tgx Cx 选项设置

方法：直接点击“开、关”文字上，按“↑、↓”进行该测试项的开启和关闭的切换。

用途：选择“开”时，当“直接测试”、“加热测试”及“自动测试”三种测试模式时，就都会对“tgx、Cx、εr”测试项进行测试；如选择“关”时，则不会对该测试项测试。

Rx、ρ 选项设置

方法：直接点击“开、关”文字上，按“↑、↓”进行该测试项的开启和关闭的切换。

用途：选择“开”时，当“直接测试”、“加热测试”及“自动测试”三种测试模式时，就都会对“Rx、ρ”测试项进行测试；如选择“关”时，则不会对该测试项测试。

注意：在所有的参数设置完成后，必须点击“保存”，方可激活您的设定，否则将不能执行新的设定。

加热测试

附说明：当“参数设定”中tgδ 、Cx和Rx、ρ都开启时，设备同时测试两组项目，测试数据结果为“附属菜单-6”所示为两组；当“参数设定”中tgδ 、Cx和 Rx、ρ任意一项关闭时，设备只测试开启项目，测试数据结果为开启项目的那一组。

从2005年开始，三峡集团陆续在金沙江下游兴建了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座梯级电站，总装机容量达4646万千瓦，与三峡、葛洲坝水电站一起构成了世界*大清洁能源走廊。在金沙江下游四座梯级电站建设过程中，三峡集团攻克了一系列技术难题，创造了一批世界之*。包括第1次在乌东德、白鹤滩特高拱坝全方位应用低热水泥混凝土浇筑技术，创造了乌东德、白鹤滩特高拱坝无缝大坝的新奇迹；电站精益运行、精心维护、精准调度技术，创造了人均运营5万千瓦水电装机的世界纪录；巨型地下电站建造成套技术，白鹤滩水电站地下厂房建设成全球已建*大地下电站洞室群。

在众多技术成就中，张超然重点强调了巨型水轮发电机组研发、安装、调试及运行技术标准和成套技术。在三峡工程单机容量70万千瓦水轮机组的基础上，金沙江下游四座电站一步一个脚印，单机容量渐进提升，从溪洛渡电站的77万千瓦，到向家坝电站的80万千瓦，再到乌东德电站的85万千瓦，*终实现了白鹤滩电站的百万千瓦，成功登顶世界水电“珠穆朗玛峰”。“白鹤滩百万千瓦机组投产实现了单机容量的巨大跨越以及百万千瓦机组完国内产化。推动了水电重大装备国产化达到新高度，带动了我国水轮发电机组制造技术的再提升，实现了从‘中国制造’到‘中国创造’的转变，也开创了全球水电百万千瓦机组设计制造新纪元，巩固了我国水电装备技术的先进水平。”张超然表示。经过近三十年的不懈努力，在“为我中华、志建三峡”的三峡精神带领下，三峡集团在国内有关设计、科研、承建单位和制造厂家的大力支持下，取得了以《长江三峡枢纽工程》荣获国家科技进步奖特等奖为代表的一批重大科技更新成果，不仅实实在在地促进了中国水电行业的技术进步，也使三峡集团掌握了大水电建造和运营的核心技术。2021年6月28日，由三峡集团建设运营的世界在建规模*大、技术难度*高的水电工程——白鹤滩水电站首批百万千瓦机组投产发电。

伴随着白鹤滩水电站即将全部投产，有人认为中国大水电开发的高峰已经过去。对此，张超然指出，根据国家能源局*新公布数据，我国水电技术可开发量为6.87亿千瓦，截至2021年底，我国已投产水电装机容量为3.55亿千瓦（不含抽水蓄能电站），这说明我国水电开发仍有较大空间。

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