“以新能源为主体的新型电力系统承载着能源转型的历史使命,是清洁低碳、可靠高效能源体系的重要组成部分。”省电力公司党委书记、董事长王政涛在接受记者采访时表示,实现碳达峰、碳中和,能源是主战场,电力是主力军,电网是排头兵。电网连接电力生产和消费,是重要的网络平台,是能源转型的中心环节。我省作为“国家资源型经济转型综合改革示范区”和“能源保障综合改革试点”,构建以新能源为主体的新型电力系统,全方位支撑碳达峰、碳中和目标实现,是对电力行业的一场战略性、全局性、变革。
中央财经委第九次会议强调,要构建以新能源为主体的新型电力系统,明确了“双碳”背景下我国能源电力转型发展的方向。新型电力系统以新能源为供给主体,以确保能源电力保障为基本前提,以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为重要支撑,是传统电力系统的跨越升级。王政涛表示,构建新型电力系统需以系统思维和新思维为带领,以能源生产清洁化、能源消费电气化为方向,以能源互联网为平台,以科技更新为引擎,以“六个推进”为抓手,助力省电力公司建设具有清洁低碳、方便可控、灵活高效、智能友好、开放互动为基本特征的新型电力系统。
一、产品概述(YDQC交直流变压器可靠耐用的品质)
YDQC系列轻型交直流高压试验变压器是在同类产品YDJ(G)型高压试验变压器的基础上,按试验变压器国家标准ZBK41006—89要求,经改进后生产的一种新型产品,本系列产品具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全、使用方便等特点。实用于电力、工矿、科研等部门,对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行工频耐压试验和直流泄漏试验,是高压试验中必不可少的仪器。
二、产品结构(YDQC交直流变压器可靠耐用的品质)
YDQC系列轻型高压试验变压器铁芯为单框式。线圈采用同芯圆筒多层塔式结构,初级低压绕组绕在铁芯上,次级高压绕组绕在低压绕组外侧,这种同轴布置减少了绕组间的藕合损耗。高压硅堆用特殊工艺封装在套管内,产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构,整体外型美观大方。其内外部结构见图1。
产品型号含义
图1:YDQC试验变压器结构示意图
1-均压球;2-硅堆短路杆;3-高压套管;4-油阀;5-壳体;6、7-调整电压输入a、x端子;8、9-仪表测量E、F端子;10-高压尾X端子;11-变压器外壳接地端;12-高压输出A端子;13-高压整流硅堆;14-内部均压环;15-变压器铁芯;16-初级低压绕组;17-测量仪表绕组;18-二次级高压绕组;19-变压器油。
三、工作原理(YDQC交直流变压器可靠耐用的品质)
YDQC系列轻型高压试验变压器为单相变压器,联结组标号II。单台高压试验变压器的工作过程,用交流220V(10KVA以上为380V)电压接入电源控制箱(台),经电源控制箱(台)内自藕调压器(50KVA以上调压器外附)调节0~200V(10KVA以上0~400V)电压至试验变压器的初级绕组,根据电磁感应原理,在试验变压器高压绕组可获得试验所需的高电压。其工作原理图见图2所示。
1、单台YDQC高压试验变压器工作原理示意图
图2 :单台YDQC高压试验变压器工作原理示意图
在试验变压器中:a、x为低压输入端;A、X 为高压输出端;E、F为仪表测量端。
2、单台交直流两用型高压试验变压器工作原理见图3。图中所示:高压套管内装有高压硅堆,串接在高压回路中作高压整流,以获得直流高电压。当用一短路杆将高压硅堆短接时,可获得交流高电压,其状态为交流输出;反之在抽出短路杆时,其状态为直流输出。
3、三台高压试验变压器串激获得更高电压原理见图4,串激高压试验变压器有很大的优越性,因为整个试验装置由多个单台串激式试验变压器组成,单台试验变压器有着体积小、重量轻、便于运输的特点,它既可以串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用,又可以分开单独使用。整套试验装置投资小、经济实惠。图3所示:在三台串激式试验变压器串激使用中,单台试验变压器B1、B2、B3的输出电压都是U,第1、二级的试验变压器内部都有一个激磁绕组,分别为A1、C1 和A2、C2。当控制电压加在第1级试验变压器B1的初级绕组a1、x1上,激磁绕组A1、C1给予试验变压器B2初级绕组供电,第2级试验变压器B2的激磁绕组A2、C2给试验变压器B3的初级绕组供电。由于第1级试验变压器B1的高压尾及壳体接地,第2、三级的试验变压器B2和B3对地有绝缘支架的隔离,这样试验变压器B1、B2、B3对地输出电压分别为1U、2U、3U。
图3:三台高压试验变压器串激工作原理示意图
B1、B2、B3- 串激式高压变压器;1U、2U、3U-各级对地电压;
PV- 高压示值表(KV); ZJ1、ZJ2-绝缘支架。
四、使用方法及注意事项(YDQC交直流变压器可靠耐用的品质)
1、YDQC高压试验变压器做工频耐压试验使用接线方法见图5。做工频耐压试验前,先根据试验变压器的额定容量选择好限流电阻,(水电阻)的阻值,再根据被试品需加的高压电压值调整好放电球隙的球间距,为了提高对被试品施加电压的测量精度,应在高压侧接入FRC阻容分压器来测量电压。
图4:工频耐压试验使用接线原理示意图
R1、R2- 限流电阻; Qx- 放电球隙; Zx- 被试品;
FRC- 阻容分压器; V- 分压器高压表。
按照图4、结合图2所进行的工频耐压试验接好工作线路,试验变压器的高压绕阻的X端(高压尾)、仪表测量绕组的F端、试验变压器的外壳以及电源控制箱(台)的外壳必须可靠接地。
用三台试验变压器串激做工频耐压试验时、第2、三级试验变压器的初级绕组X端,仪表测量绕组的F端,以及高压绕组的X端(高压尾)均接本级试验变压器的外壳,第2、三级试验变压器的主体必须放置在绝缘支架上。除第1级以外、第2、三级试验变压器的主体不要接地线。其接线方式见图3所示。
接电源前,电源控制箱(台)的调压器必须调到零位。接通电源后,绿色指示灯亮,按一下启动按钮,红色指示灯亮,表示试验变压器已接通控制电源,开始升压。
从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。(升压方式有:快速升压法,即20S逐级升压法,慢速升压法,即60S逐级升压法,极慢速升压法供选用)电压从零开始按选定的升压速度升到您所需额定试验电压的75%后,再以每秒2%额定试验电压的速度升到您所需试验电压,并密切注意测量仪表的指示以及被试品的情况,被试品施加电压的时间到后。应在数秒内匀速将调压器返回,高压降至1/3试验电压以下,按一下停止按钮,高压、低压输出停止,然后切断电源线,试验完毕。
工频耐压试验操作过程注意事项
1、试验人员应做好责任分工,设定好试验现场的距离,仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况,并设有专人监护及观察被试品状态工作。
2、被试品主要部位应清理干净,保持干燥,以免损坏被试品和带来试验数值的误差。
3、对大型设备的试验,一般都应先进行试验变压器的空升试验,即不接试品时升压至试验电压,以便校对好仪表的指示精度,调整好放电球隙的球间距。
4、做耐压试验时升压速度不能过快,并防止突然加压,例如调压器不在零位的突然合闸,也不能突然断电,一般应在调压器降至零位时分闸。
5、在升压或耐压试验过程中,如发现下列不正常情况,1 电压、电流表指针摆动很大,2 被试品发出不正常响声,3 发现绝缘有烧焦或冒烟现象,应立即降压,切断电源,停止试验并查明原因。
6、使用本产品做高压试验时,除熟悉本说明书外,还必须严格执行国家有关标准和操作规程。
2、YDQ交直流两用高压试验变压器做直流耐压和泄漏试验使用接线方法见图5。由于是交直流两用高压试验变压器,应把高压硅堆短路杆从套管中抽出,使试验变压器为直流输出状态。做直流泄漏试验前,先根据泄漏试验中输出端断路电流不超过高压硅堆的较大整流为宜,选择好限流电阻(水电阻)的阻值,再根据被试品对直流高压波形的要求选择好高压滤波电容的电容值。为了提高对被试品施加电压的测量精度,应在高压侧接入FRC阻容分压器来测量电压。
图 5:直流泄漏试验使用接线原理示意图
R- 限流电阻; C- 高压滤波电容; Zx- 被试品; G- 硅堆短路杆;
FRC- 阻容分压器;V- 分压器高压表;uA- 微安表;D- 高压整流硅堆。
按照图5、结合图3所进行的直流泄漏试验接好工作线路。试验变压器的高压绕组的X端(高压尾)、仪表测量绕组的F 端、试验变压器的外壳以及电源控制箱(台)的外壳必须可靠接地。
YDQC试验变做交流试验接线原理图
YDQC试验变做交流泄漏试验接线原理图
接电源前、电源控制箱(台)的调压器必须调到零位。接通电源后,绿色指示灯亮,按一下启动按钮,红色指示灯亮,表示试验变压器已接通控制电源,开始升压。
从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。(升压方式有:快速升压法即20S逐级升压法;慢速升压法,即60S逐级升压法;级慢速升压法供选用)电压从零开始按选定的升压速度升到您所需额定试验电压或额定直流电流下的参考电压。试验中应严密注意直流高压表、泄漏电流表指示以及被试品的情况。试验完毕后,应讯速均匀将高压降至零位,按一下停止按钮,高压、低压输出停止,然后切断电源。此时应用直流高压放电棍给被试品及试验装置本身充分放电。
直流泄漏试验操作过程注意事项
(1)试验人员应做好责任分工,设定好试验现场的距离,仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况,并设有专人监护及观察被试品状态工作。
(2)被试品做试验前,应拆除所有对外连线,并充分放电,主要部位应清理干净,保持干燥,以免损坏被试品及带来试验数值的误差。
(3)对于大容量试品(电容器、超长电缆等)试验时应缓慢升压,防止被试品的充电电流过大而烧坏微安表,必要时应分级加压分别读取各电压下微安表的稳定读数。
(4)试验过程中,应严密监视被试品、微安表及试验装置等,一旦发生闪烁、击穿等现象应立即降压,切断电源,并查明原因。
五、配套选购产品(YDQC交直流变压器可靠耐用的品质)
下列产品仅供选择,购买时需另行计价。
1.KZX系列电源控制箱 容量:1KVA-5KVA、输入电压:220V
2.KZT系列电源控制台 容量:10KVA~300KVA输入电压:220V或380V
3.数字微安表:SWB-II
4.高压滤波电容: 0.01MF、40 ~ 100KV
5.高压直流放电棍: FBR— 70、140、210KV
6.放电球隙: Q—50、100、150、200、250、500
7.标准试油杯: 400ml
8.折叠式手推车: 150、300型
9.绝缘支架: 50、100、200、300、400KV
10.阻容分压器: FRC —50、100、150、200KV
11.高压硅堆: 2DL—150、300、450KV
12.水 电 阻: 50、100
油浸式试验变压器采用单框芯式铁芯结构。初级绕组饶在铁芯上,高压绕组在外,这种同轴布置减少了漏磁通,因而增大了绕组间的耦合。产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构,整体外形显得美观大方。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。
将工频电源输入操作箱(或操作台),经自耦调压器调节电压输入至试验变压器的初级绕组。根据电磁感应原理,在次级(高压)绕组可获得工频高压。此工频高压经高压硅堆整流及电容滤波后可获得直流高压。
油浸式试验变压器在使用时需注意:
1、试验前应先检查被试品是否停电,接地放电,一切对外连线是否擦干净。
2、接好试验装置的接线后,应复查无误后才可加压。应特别注意检查高压设备及引线与地、与操作人员工可靠距离,被试品的外壳是否可靠接地,要按规程中所规定的内容进行试验。
3、做串级试验时,第2级、第三级试验变压器的低压绕组成X端,测量绕组的F端以及高压绕组的X端(高压端)均接本级试验变压器具外壳。第2级、第三级试验变压器的外壳必须通过绝缘支架接地。
4、接通电源前,操作系统的调压器必须调到零位后方可接通电源,合闸,开始升压。
5、从零开始匀速旋转调压器手轮升压。升压方式有:快速升压法,即20s逐级升压法;慢速升压法,即60s逐级升压法;极慢速升压法供选用。电压从零开始按一定的升压方式和速度上升到您所需的额定试验电压的75%后,再以每秒2%额定试验电压的速度升到您所需的试验电压,并密切注意测量仪表的及被试品的情况。升压过程中或试验过程中如发现测量仪表的指示及被试品情况异常,应立即降压,切断电源,查明情况。
6、试验完毕后,应在数秒内匀速的将调压器返回至零位,然后切断电源。
7、不得超过额定参数使用。除试验必需外,决不电压通电或断电。
推进清洁替代,促进电力生产源头减碳。王政涛告诉记者,新能源将在电源结构中逐步占据主导地位,煤电将从发电主体逐步演变为调节性和保障性电源。通过CCUS、综合能源生产单元等火电低碳转型新技术,逐步实现存量火电的近零碳排放。截至2021年6月,我省新能源装机达到3384.5万千瓦,同比增长34.8%,占总装机比重的31.2%。预计到2025年,全省新能源装机将达到7800万千瓦,占比超过40%。预计到2030年,全省新能源装机将突破1亿千瓦,成为第1大电源。
推进电能替代,提高终端用能电气化水平。王政涛说,就是要构建以电力为中心的终端能源消费格局,深挖各领域电能替代潜力,提升能源利用效率。如,在交通领域,完善充电设施和服务平台建设,助力推进新能源汽车发展;在建筑领域,大力推动电采暖和屋顶光伏,发挥山西新能源优势,积极配合建设一批示范项目;在工农业领域,深挖工业生产窑炉、锅炉替代潜力,持续推进农业生产生活电气化,不断拓展电能替代广度深度。
推进各级电网协调发展,优化电网资源配置能力。在王政涛看来,电网结构将由以大电网为主,向大电网、微电网、局部直流电网融合发展转变,推进电网数字��、透明化,满足新能源优先就地消纳和国内优化配置需要。为此,省电力公司将在太原等负荷中心示范构建交直流混合配电网,全方位推动电网信息物理系统融合,由传统电网向能源互联网转型升级。在芮城县等地区建设村级直流配电网试点,实现屋顶光伏的就地消纳,因地制宜发展微电网,积极建设虚拟电厂示范工程,支撑各类分布式资源接入电网。
推进灵活性资源有序发展,提高系统调节能力。在电源侧,省电力公司将大力推广“新能源+储能”应用,培育“常规机组+储能”联合运行示范项目;在电网侧,加快浑源、垣曲等抽水蓄能电站建设,支持大同利用煤电退役机组厂址建设新型锂电池储能项目、利用废弃矿井建设压缩空气储能试点工程;在用户侧,扩大可调节负荷资源库,聚合各类资源,积极参与需求响应市场、辅助服务市场和现货市场。
推进关键技术研发应用,提升能源互联网发展水平。省电力公司将制定并加快实施“新型电力系统科技攻关行动计划”,加强“大云物移智链”等新技术在电力系统中的应用,通过多能互补、源网荷储一体化协调控制技术,提高电网调节能力和适应能力。打造电网数字化平台,依托能源云等电网平台,与地方政府共同打造山西能源大数据中心,加大数据共享和价值挖掘,拓展新业务新业态新模式,构建能源互联网生态圈。
推进电力体制改革,构建新型电力市场体系。王政涛认为,要加快推动建设竞争充分、开放有序的省级电力市场,实现山西富余新能源发电量在国内范围内的自由流通和优化配置。完善中长期、现货和辅助服务衔接机制,探索容量市场交易机制,开展绿色电力交易,大力推动绿色能源跨区输送。主动参与碳市场建设,持续推进市场体制机制更新,研究电力市场和碳市场协同机制、碳价格与电价联动机制,激发全社会减排动力。
“构建新型电力系统,是一项很具有开创性、挑战性的系统工程。省电力公司将坚持改革更新,加快构建以新能源为主体的新型电力系统,在推动能源低碳转型和高质量发展中勇当带领者、推动者和先行者,为实现碳达峰、碳中和贡献山西力量。”
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