输配电价机制的选择需要兼顾目标地区的电力体制、源网荷特点和电力市场发展情况等诸多因素,从我国省级电网的特点和新时期能源政策导向来看,在我国省级电网应用提供空间信号的输配电价机制具有以下必要性:
有利于促进新型电力系统建设背景下输配电成本的公平分摊。随着新型电力系统的加速建设,大规模新能源的接入,新能源机组配套送出工程投资和为容纳新能源电源接入产生的共用输配电网络投资需求将逐步提高,考虑到新能源电源在不同厂址接入对电网运行和投资成本的影响不同,根据“谁受益,谁分摊”的成本分摊原则,现行仅由电力用户支付的、不提供空间信号的省级电网输配电价机制难以体现新能源机组接入电网为电网运行、投资带来的额外成本,不利于促进输配电成本的公平分摊。为此,有必要引入提供空间信号的输配电价机制,通过逐步引入“发电侧接入价+发电侧共用网络输电价”等机制,合理体现新能源接入电网产生的投资和运维成本,促进成本的公平分摊。
有利于促进新型电力系统建设过渡时期我国省级电力现货市场的公平竞争。我国电网统一规划,除因电网检修期存在部分断面阻塞外,多以电网无阻塞或仅有轻微阻塞的情况为主。考虑到在我国新型电力系统建设初期,燃煤机组仍为我国部分省份主要的电源类型,在电力能量现货市场价格形成机制采取节点边际电价情况下,电能量现货市场提供的位置信号可能难以促进燃煤机组在电力现货市场的公平竞争,需要设计采取提供空间信号的输配电价机制与电能量现货市场价格形成机制协同。
一、产品概述(YDQC交流耐压机可靠耐用的品质)
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交流耐压机可靠耐用的品质)
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交流耐压机可靠耐用的品质)
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交流耐压机可靠耐用的品质)
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交流耐压机可靠耐用的品质)
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
以广东、福建等我国沿海电力现货试点地区为例,在电力系统阻塞时间较短且不频繁的现货市场环境下,由于内陆燃煤机组的燃料陆运成本高,与发电效率相同的沿海燃煤机组相比,内陆燃煤机组的市场出价将高于沿海燃煤机组。在电能量现货市场价格形成机制采取节点边际电价情况下,会存在两种可能:一是在系统负荷低谷时段,沿海燃煤机组的发电能力能够满足省内电力用户的负荷需求,现货市场边际机组将位于价格较低的沿海燃煤机组。内陆燃煤机组由于发电短期边际成本较高,难以中标发电。二是在系统负荷高峰时段,沿海燃煤机组的发电能力不能满足省内电力用户的负荷需求,现货市场边际机组将位于内陆燃煤机组。此时,沿海燃煤机组由于燃料运输成本低而获得额外的度电利润,会抬高现货市场结算价格。
简析其原因可知,造成市场竞争缺乏公平的原因在于“输煤输电”成本的不公平承担。在目前仅由电力用户支付的、缺乏空间信号的省级电网输配电价机制下,沿海燃煤机组通过海运方式运输燃煤并利用省级电网将发出的电能远距离输送至负荷中心地区,但并不支付输电成本,而内陆发电机组支付了输煤成本。这种能源运输成本的不公平承担是造成发电市场竞争缺乏公平的重要原因之一。因而,在发电侧应用提供空间信号的输配电价机制,充分体现接入不同节点发电机组的输电成本,有利于促进发电市场的公平竞争。
有利于引导新能源合理确定投资时序,协同提高新型电力系统背景下电网运行和投资效率。考虑到新能源电源发电具有间歇性、随机性等特征,其投资选址投资行为会影响现有电网容量的利用率和未来电网投资的效率。例如,新能源电源在远离负荷中心的地点选址时,若远距离输电工程的输电容量富余,考虑到新能源机组的有效发电容量较低,其所发电能的远距离输送将降低输电工程的利用率;当远距离输电工程输电容量不足时,可能直接增加远距离输电工程的投资需求。与之相反,当新能源电源在负荷中心地点选址时,其发电行为将在一定程度上抵消负荷中心地区的部分负荷,降低电源远距离送电的需求,从而延缓远距离输电工程的投资需求,降低未来投资的现值。考虑到我国电网统一规划,输配电容量相对充裕,系统阻塞不频繁、阻塞时间较短,电力现货市场价格形成机制可能难以提供合理的空间信号引导新能源合理选址。此时,在发电侧实施提供空间信号的输配电价机制,为新能源电源提供有效的空间价格信号,有利于促进新能源电源在投资时充分考虑对输配电网运行和投资效率的影响,引导新能源电源合理确定投资时序。
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