超低频高压变压器工作原理及结构

1000千伏长泰变电站是福州—厦门1000千伏特高压交流工程的重要组成部分。这几天，随着新一轮冷空气的过境，国网福建电力运维人员加强对该变电站的巡检，由于新投运不久，运维人员持续不间断应用远方智能巡检与手持智能终端对变电站电气设备等开展全方位巡检，确保迎峰度冬期间设备可靠稳定运行。

2023年12月16日，福州—厦门1000千伏特高压交流工程正式投运。该工程投运后，进一步完善了福建电网主网架结构，有效提升了华东特高压交流主网架支撑能力，保障了福建北部清洁电能外送和南部负荷中心受电。

一、产品及选用（WBVLF3000超低频高压变压器工作原理及结构）

1、命名说明

2、超低频系列产品                         表1

3、根据被试对向选择适当规格的产品。

使用时，试品电容量不得超过仪器的额定容量。试品电容量过小，会影响输出波形。若小于0.05μF，仪器将不能正常输出。可并联0.1 μF的电容辅助输出。下面是一些设备的电容量，供用户参考。

不同发电机的单相对地电容量                          表2

交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆的电容量(μF/km)    表3

4、试品电流的估算方法：

计算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、绝缘耐压试验原理（WBVLF3000超低频高压变压器工作原理及结构）

超低频绝缘耐压试验实际上是工频耐压试验的一种替代方法。我们知道，在对大型发电机、电缆等试品进行工频耐压试验时，由于它们的绝缘层呈现较大的电容量，所以需要很大容量的试验变压器或谐振变压器。这样一些巨大的设备，不但笨重，造价高，而且使用十分不便。为了解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，从而降低了试验电源的容量。从国内外多年的理论和实践证明，用0.1Hz超低频耐压试验替代工频耐压试验，不但能有同样的等效性，而且设备的体积大为缩小，重量大为减轻 ，理论上容量约为工频的五百分之一。试验程序大大地减化，与工频试验相比优越性更多。这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的原因。我国电力部以委托武汉高压研究所起草了《35kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（0.1Hz）耐压试验方法》行业标准。我国正在推广这一方法，本仪器是根据我国这一需要研制而成的。可广泛用于电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。

三、产品简介（WBVLF3000超低频高压变压器工作原理及结构）

本产品接合了现代数字变频先进技术，采用微机控制，升压、降压、测量、保护完全自动化，并且在自动升压过程中能进行人工干预。由于全电子化，所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示，清晰直观、打印机输出试验报告。设计指标完全符合《电力设备专用测试仪器通用技术条件，第4部分：超低频高压发生器通用技术条件》电力行业标准，使用十分方便。现在国内外均采用机械式的办法进行调制和解调产生超低频信号，所以存在正弦波波形不标准，测量误差大，高压部分有火花放电，设备笨重，而且正弦波的二，四象限还需要大功率高压电阻进行放电整形，所以设备的整体功耗较大。本产品均能克服这样一些不足之处，另外，还有如下特点需要特别说明：

电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据真实、准确。

过压保护：当输出超过所设定的限压值时，仪器将停机保护，动作时间小于２０ms。

过流保护：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行精准停机

保护；低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于２０ms。

★ 高压输出保护电阻设计在升压体内，所以外面不需另接保护电阻。

由于采用了高低压闭环负反馈控制电路，所以输出无容升效应。

四、技术参数（WBVLF3000超低频高压变压器工作原理及结构）

1、输出额定电压：参见表1

2、输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、带载能力：参见表1    0.1  Hz  *大1.1μF

0.05 Hz  *大2.2μF

0.02 Hz  *大5.5μF

4、测量精度：３%

5、电压正，负峰值误差：≤３％

6、电压波形失真度：≤５％

7、使用条件：户内、户外；温度：-10℃∽+40℃；湿度：≤85％RH

8、电源：交流50 Hz，220V ±5%

9、电源保险管：参见表1

五、结构说明（WBVLF3000超低频高压变压器工作原理及结构）

1、控制器面板示意图  

                             图1

图1中各部件示意以及功能说明：

(1)“地”：接地端子，使用时与大地相连。

(2)“控制输出”：输出多芯插座，使用时与升压体的输入多芯插座相连。

(3)“对比度”：对比度调节旋扭，用于调节液晶显示器的对比度。

(4)“功能键”：其功能由显示器提示栏对应位置提示。

(5)“AC220V”：电源输入插座，内藏保险管。

(6)“开关”：电源开关。内藏指示灯，开时亮，关时熄。

(7)“打印机”：打印测试报告。

(8)“液晶显示器”：显示测试数据。

2、升压器结构示意图

福建清洁能源禀赋优越，海上风能资源富裕充足，海上风电理论蕴藏量超1.2亿千瓦；沿海核电厂址资源优势明显，预计可行的装机容量达3300万千瓦。国网福建电力紧密结合福建沿海核电、海上风电基地建设时序，不断完善骨干网架，并将持续推动建设北连长三角、南接粤港澳、西通华中腹地、东牵宝岛台湾的“四方互联”电力外送通道，助力福建打造清洁能源“第四极”。

目前，闽粤联网工程已**运行一年多。2023年，该工程累计互送电量超38亿千瓦时，超额完成送电计划，促进了闽粤两地电力保供和能源转型，助力粤港澳大湾区和海峡西岸经济区高质量发展。

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