“量子开关让10千伏沙畈线拥有了故障自动隔离功能,我们不再需要花一两个小时进山才能隔离故障点,大大降低所里运维的压力,提升山区架空线路的智能化水平。”近日,随着7台开关遥控分合操作全部成功,标志着金华地区第1条实现馈线自动化的架空线路正式投运。
据悉,10千伏沙畈线位于金华市婺城南部山区,是包含琅琊镇、沙畈乡等40多个乡村的主供线路,长度达到100公里。线路途经部分雷区,受天气、地理因素影响,故障发生率较高,由于其山高路远的线路特征,部分区段电力人员需耗时2小时以上才能到达,难以短时间隔离故障,恢复山区供电。
国网金华婺城供电分公司相关负责人表示,远距离电力数据的传输需要依托无线功能,而为了使得无线接入环境下电网关键数据传输更加可靠,该公司依托“4G+量子”加密技术,利用其不可破解、不可偷听等优点,为电力设备数据上报、主站遥控指令下发提供坚强的可靠屏障,可实现配电线路故障区段的快速准确自动定位和隔离,并即时转供负荷恢复正常供电。通过将沙畈224线7台普通开关更换为量子遥控智能开关,配网调度人员不仅可以实时检测开关的相关信息,还可以在远方识别并研判故障位置,遥控操作开关分合,将隔离和非故障区段复电时间由原来的2-3小时缩减到10-15分钟,从而减少停电对用户生产、生活的影响。

一、适用范围(LYCJ2000电力每日要闻“雷电截波发生器”特点及性能介绍)
本发生器适用于35千伏及以下电压等级的空气间隙,套管、电力变压器(容量2000VA及以下)和互感器等试品进行标准雷电冲击电压全波试验。
二、一般使用条件(LYCJ2000电力每日要闻“雷电截波发生器”特点及性能介绍)
※ 海拔高度:<1000m
※ 环境温度:-10℃~+40℃
※ 相对湿度:<80%(25℃)
※ 极大日温差:25℃
※ 使用环境:户内
※ 无导电尘埃
※ 无火灾及爆炸危险
※ 无腐蚀金属和绝缘的气体
※ 电源电压的波形为正弦波,波形畸变率<5%
※ 接地电阻小于0.5Ω
※ 安装地点:户内
三、遵循技术标准(LYCJ2000电力每日要闻“雷电截波发生器”特点及性能介绍)
※ GB7449 电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击的试验导则
※ GB1094.3 电力变压器第3部分 绝缘水平和绝缘试验
※ GB/T 311.1 高压输变电设备的绝缘与配合
※ GB/T 16927.1 高电压试验技术 第1部分 一般试验要求
※ GB/T 16927.2 高电压试验技术 第2部分 测量系统
※ GB/T 16896.1 高电压冲击试验用数字记录仪
※ ZBF 24001 冲击电压试验实施细则
※ GB/T11920 电站电气部分集中控制装置通用技术条件
※ GB/T191 包装储运图示标志
※ DL/T 846.1 高电压测试设备通用技术条件 第1部分:高电压分压器测量系统
※ DL/T 848.2 高压试验装置通用技术条件 第2部分:工频高压试验装置
※ DL/T 848.5 试验装置通用技术条件 第5部分:冲击电压发生器
※ DL/T ´´´´ 《高压线路绝缘子冲击电压击穿试验¾定义、试验方法和判据》的规定
四、设备组成(LYCJ2000电力每日要闻“雷电截波发生器”特点及性能介绍)
1.LYCCD-100直流充电装置 1套
2.LYCJ2000-400冲击电压发生器本体(包括全部调波元件) 1套
3.LYRF-400弱阻尼电容分压器 1套
4.LYAT自动测控系统 1套
5.LYFJ二次回路测量线、控制线 1套
五、主要技术指(LYCJ2000电力每日要闻“雷电截波发生器”特点及性能介绍)
系统技术参数
1、标称电压:400kV
2、额定级电压:100kV
3、额定能量:20kJ
4、冲击电容量:0.25 uF
5、总级数:4级
6、额定级电容量:1uF (单台脉冲电容器2uF/2×50千伏,共4级)
7、冲击电压波形: 雷电波:T1=1.2uS±30%、T2=50uS±20%、峰值电压偏差≤3%,
截波时间:2~5uS;冲击电压波形参数及其偏差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1国家标准的要求。
8、电压利用系数:负荷电容为1000PF以下时,标准雷电波的电压利用系数≥90%,
9、同步范围:级电压在20%~100%额定电压范围内,正负极性同步范围不小于20%;
10、同步放电失控率:<2%
11、极低输出电压:≤±20%额定电压
12、充电电压不稳定度:<±1.0%
13、使用持续时间:在2/3额定电压以上,每120秒充放电一次可连续运行,在2/3额定电压以下,每60秒充放电一次可连续运行
六、主要元件的技术说明:
1、直流充电部分
(1)采用可控硅恒流调压装置,额定输出电压±100kV,额定输出直流电流10-100mA;
(2)采用油浸式充电变压器,次级电压50kV,额定容量5千伏安;
(3)采用LYDL-200kV/100mA的高压整流硅堆,反向耐压³200kV,平均电流³0.1A,高压整流硅堆安装在充电变压器内,可由传动机构自动倒换充电电压极性。控制台上有极性开关转换按键;
(4)高压整流硅堆保护电阻采用漆包电阻丝有感密绕在绝缘管上;
(5)自动控制时,恒流充电装置在10%~100%额定充电电压范围内,实际充电电压与整定电压偏差不大于±1%,充电电压的不稳定性不大于±1%,充电电压的可调精度为1%;
(6)直流电阻分压器1只,采用100kV,200MW,油浸式金属膜电阻。低压臂电阻装在分压器底法兰内,低压臂上的电压信号用屏蔽电缆引入控制台内;
(7)自动接地开关采用电磁铁分合接地机构,试验停止时可自动将主电容器短路并经保护电阻接地;
(8)充电变压器(包括高压整流硅堆及极性转换装置)及其保护电阻,自动接地开关和绝缘支柱等安装在一个底盘上;
2、本体部分
(1)主体结构形式采用仿德国HIGHVOLT-H型
(2)本体采用双边不对称充电回路,每级额定电压100kV;
(3)本体绝缘支柱4级塔式结构.每级包括1台MWF100-3铁外壳油浸式脉冲电容器、充电电阻、波头电阻、波尾电阻和点火球隙等,当产生雷电波时,根据试品电容量大小,选择适当的雷电波波头电阻、波尾电阻和级数;
(4)级脉冲电容为3±0.05mF,直流工作电压±100kV,电容器剩余电感£0.15mH,电容器出线套管能够承受垂直拉力15kg,同时保证不损坏和渗漏油,电容器出线套管能够承受垂直拉力15kg,在以上范围无损坏和渗漏油,电容器安装就位无变形;
(5) 波头电阻、波尾电阻均采用板形结构,无感绕制。
电阻采用西门子的特殊结构,保证电阻的热容量能满足试验要求;剩余电感小;
(6) 接头均为弹簧压接式,方便调波时的插拔且接触可靠;
(7) 波头、波尾电阻支架可以由多支电阻同时并联使用;
(8) 第1级球隙采用双边异极性触发,第2级至第四级球隙均采用三间隙椭圆球隙点火,从而保证触发的可靠性;
(9)各级球隙距离由低速永磁电动机驱动作直线调整,装置噪音小,定位无惯性,准确、快速,控制显示对应球距的放电电压;
(10)球隙距离也可在控制部分人为干预;
(11)本体可每2级或多极并联使用,并联连接杆采用统一接插件,方便换接;
(12) 本体支柱采用玻璃钢材料制造,很高电位的部分采取抗老化和电晕的措施;
(13) 各级均采取防晕措施,在充电过程中不会出现明显电晕。
3、LYRF-400kV/300pF冲击弱阻尼分压器
(1)高压臂由电容器组成,电容额定参数400kV/300pF
(2)额定雷电冲击耐受电压为400kV
(3)分压器分压比为:2000:1
(4)测量不确定度:小于2.5%
(5)过冲:≤20%
(6)部分响应时间:≤100ns
(7)弱阻尼电容分压器的方波响应特性满足GB/T 311.1及GB/T 16927.2的标准要求
4、LYAT控制测量系统
※ 本套设备采用具有先进水平的计算机测控一体化系统,将控制和测量功能组合在一起。
※ 控制系统采用了日本三菱公司的PLC可编程控制器,使控制系统实现了小型化、智能化及高可靠性。
※ 屏幕采用10”触摸屏。
※ 控制部分和本体的信号传输采用光纤传输,具有双向信号处理功能,从而提高了控制系统的可靠性。
※ 控制系统中关键的元器件及部件全部选用进口件,如:PLC可编程控制器采用日本三菱公司、示波器采用美国泰克公司等。
※ 测量系统具有波形显示、分析、成图和打印等功能。可以按照高压试验的习惯设定测量参数从而自动整定好数字示波器。可自动计算各个波形参数,所采用的计算方法按照GB/T16896.1-1997及IEC1083标准的规定。
※ 控制测量系统采用了先进的抗干扰技术,在高电压、强电场的环境下运行,系统测量准确、控制方便、可靠。
控制系统技术说明如下:
※ 控制系统的主要目的是控制冲击电压发生器操作,完成正常的充放电过程,所有运行参数均可通过触摸屏的操作来完成,并对设备运行参数进行实时监控。
※系统控制方式为手动或自动,自动控制方式能按规定的程序进行冲击电压试验,在界面显示发生器状态(接地/不接地,充电速度,充电电压,球距等)。
(1) 动作控制
能够手动或自动控制放电球距跟踪充电电压,并显示放电球距值;
控制本体自动接地;
冲击次数预置、极性自动换接等功能;
控制并显示截波球距。
(2)充电控制
充电电压,充电速度,充电极性直接由界面输入设定;系统自动跟踪设定电压下的球隙跟踪。充电方式采用可控硅调压方式恒流充电。能够自动控制冲击电压发生器的充电过程,可以根据试验要求,调节充电电压和充电时间,并显示充电电压值;可控硅调压方式较之传统的调压器调压方式,具有体积小,响应速度快,控制精度高。充电稳定度0.3%,充电速度可调。
采用自控方式充电时,能使充电电压按所需的充电曲线上升,自动稳定在预先整定的充电电压值上,从而保证了充电的均匀性、重复性和试验结果的准确性。
(3)触发控制
采用高性能的点火脉冲放大器,能够产生大于15kV/100nS的脉冲电压,确保冲击设备点火可靠,同步放电稳定。
截波延时方式采用电子延时回路,可方便地获得2~6μS的截波触发延时,稳定性好,精度高,截断分散性小于0.1μS,点火脉冲延时可调范围:0~9.9μS。
(4)可靠联锁控制
整个系统具有完善的警灯、警铃等试验区的报警功能和控制接口;
具有自动接地和可靠接地与系统联锁,过流和过压保护功能;
紧急停止功能。
江西电力科学研究院在运用X射线检测技术开展变电站罐式断路器导体插接隐患排查时,发现3处设备隐匿性重大隐患,若设备长期“带病”运行,存在跳闸风险。这是国网江西省电力公司第1次运用X射线检测手段发现变电设备隐匿性重大隐患。
长期以来,充有六氟化硫气体的变电设备内部检测一直是运检人员面临的一项难题。X射线检测技术可通过对电力设备多方位透视成像,实现内部结构的可视化,并快速诊断设备运行状态。由于该项技术对参检人员技能要求高,国家电网有限公司设备管理部先后组织开展了“扩大X射线数字成像带电检测试点范围”“X射线检测能力集中测评”等活动,为推广应用X射线带电检测技术打下基础。
自18年以来,江西电科院组建技术攻关团队,通过开展专题研究加故障分析实践的方式,多次开展变电设备X射线检测技术试点应用,逐步积累了丰富的现场应用经验。在本次隐患排查中,江西电科院技术人员运用X射线检测技术,在不停电状态下迅速筛查出批次性设备缺陷,并指导相关单位及时制订检修方案。
江西电科院将继续跟进隐匿性隐患处置工作,调研总结X射线检测技术的有效性并深化应用,保障江西电网一次设备的可靠运行。
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