电调标准产品“抗干扰精密介质损耗测量仪”测量工作量小
在变压器出现绝缘击穿前,油色谱和放电信号都会有所反应。采用油色谱在线监测很难及时发现并预防快速发展的变压器故障。根据放电信号能快速发现故障,但是在实际应用中存在三大难题:对变压器全过程放电发展规律认识不充分,放电信号准确采集及抗干扰难,放电信号识别故障的策略复杂。针对这三个难题,团队深入攻关,取得了突破性进展。
在探索变压器放电发展规律方面,以往研究往往基于实验室小模型试验,研究结果与真实变压器放电特征存在差异。团队在5台500千伏真型变压器、1台110千伏真型变压器上共开展了63次放电试验,包括沿面放电、匝间(饼间)放电、套管故障放电、出线装置放电等各类缺陷放电试验。“这些试验让我们逐步掌握了变压器放电发展规律和特性,揭示了变压器真实放电发展全过程演化机理。"团队技术负责人、冀北电科院高压所副所长郝震说。
在放电信号采集方面,团队创新研发了新型传感采集技术。他们发现套管电流互感器(CT)具备良好的高频电流传感特性,便研制了基于套管CT的高频局放传感器,并提出了内置和外置高频、超声、特高频局放传感器的一体化布局方案,大幅提升了放电信号采集的有效性和抗干扰能力。
在放电信号识别方面,团队根据变压器放电发展规律,发明了融合在线监测与继电保护技术的放电信号识别判断算法,构建了“三信号、三参数、七模块"主动防御策略体系。“主动防御策略体系能够准确识别放电发展特征,有效甄别局放单一干扰信号和组合干扰信号,实现准确预警故障和超前保护跳闸。"
1、特点及性能(LYJS6000电调标准产品“抗干扰精密介质损耗测量仪"测量工作量小)
介损绝缘试验可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质以及局部缺陷等,在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。
介质损耗测量仪用于现场介损测量或试验室精密介损测量。仪器为一体化结构,内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器等。仪器采用变频抗干扰和傅立叶变换数字滤波技术,全自动智能化测量,强干扰下测量数据非常稳定。测量结果由大屏幕液晶显示,仪器自带微型打印机可打印输出测试结果。
1.1主要技术指标
额定工作条件:环境温度 -10℃~50℃
相对湿度<85%阿
输入电源: 180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电
准确度: Cx: ±(读数×1%+1pF)
tgδ: ±(读数×1%+0.00040)
抗干扰指标: 变频抗干扰,在200%干扰下仍能达到上述准确度
电容量范围: 内施高压:3pF~60000pF/10kV 60pF~1μF/0.5kV
外施高压:3pF~1.5μF/10kV 60pF~30μF/0.5kV
分辨率: 高0.001pF,4位有效数字
tgδ范围: 不限,分辨率0.001%,电容、电感、电阻三种试品自动识别。
试验电流范围: 10μA~5A
内施高压:设定电压范围:0.5~10kV
大输出电流:200mA
升降压方式:连续平滑调节
电压精度:±(1.0%×读数+10V)
电压分辨率:0.1V
试验频率:45、50、55、60、65Hz 单频
45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz 自动双变频
频率精度:±0.01Hz
外施高压: 正、反接线时大试验电流5A
CVT自激法低压输出:输出电压3~50V,输出电流3~30A
高电压介损: 支持变频和谐振电源高电压介损
实时时钟: 实时显示时间和日期
内部存储: 仪器内部可存储100组测量数据
U盘: 支持U盘存储
打印机: 微型热敏打印机
计算机接口: 标准RS232接口(选配)
尺寸重量: K型:外形尺寸368mm×288mm×280mm;主机重量22kg。
其他款型:外形尺寸430mm×314mm×334mm;主机重量30kg。
注:上述为E型主要技术指标,其它型号技术指标详见本章节“1.3.6各型号测试功能说明"。
1.2 系列型号功能列表
产品 型号 | 电容测量 范围(10kV) | 大输出 电压/电流 | 高电压 介损 | 正接 | 反接 | 反接线 低压屏蔽 | CVT自激法 | CVT 变比 |
B型 | 3pF~40nF | 10kV/140mA | 支持 | 有 | 有 | 无 | 外部自激升压 | 无 |
D型 | 3pF~60nF | 10kV/200mA | 支持 | 有 | 有 | C11/C下节 同时测量 | C1/C2同时测量 高压测量线需悬空 | 无 |
E型 | 3pF~60nF | 10kV/200mA | 支持 | 有 | 有 | C11/C下节 同时测量 | C1/C2同时测量 高压测量线可拖地 | 有 |
F型 | 3pF~60nF | 12kV/200mA | 支持 | 有 | 有 | C11/C下节 同时测量 | C1/C2同时测量 高压测量线可拖地 | 有 |
K型 | 3pF~60nF | 10kV/200mA | 支持 | 有 | 有 | C11/ C下节同时测量 | C1/C2同时测量 高压测量线可拖地 | 有 |
S型 (四通道) | 3pF~60nF | 10kV/200mA | 支持 | 有 | 有 | C11/C下节 同时测量 | C1/C2同时测量 高压测量线可拖地 | 有 |
J型 (0.5%) | 3pF~60nF | 10kV/200mA | 支持 | 有 | 有 | C11/C下节 同时测量 | C1/C2 同时测量 高压测量线可拖地 | 有 |
1.3 主要功能特点(LYJS6000电调标准产品“抗干扰精密介质损耗测量仪"测量工作量小)
1.3.1 变频抗干扰
采用变频抗干扰技术,在200%干扰下仍能准确测量,测试数据稳定,适合在现场做抗干扰介损试验。
1.3.2高精度测量
采用数字波形分析和电桥自校准等技术,配合高精度三端标准电容器,实现高精度介损测量。仪器所有量程输入电阻低于2Ω,消除了测量电缆附加电容的影响。
1.3.3安全措施
高压保护:试品短路、击穿或高压电流波动,能以短路方式高速切断输出。
供电保护:误接380V、电源波动或突然断电,启动保护,不会引起过电压。
接地保护:具有接地检测功能,未接地时不能升压,若测量过程中仪器接地不良则启动接地保护。
CVT 保护:高压侧电压和电流、低压侧电压和电流四个保护限制,不会损坏设备;误选菜单不会输出激磁电压。CVT测量时无10kV高压输出。
防误操作:两级电源开关;电压、电流实时监视;多次按键确认;接线端子高/低压分明;慢速升压,可迅速降压,声光报警。
防“容升":测量大容量试品时会出现电压抬高的“容升"效应,仪器能自动跟踪输出电压,保持试验电压恒定。
高压电缆:为耐高压绝缘导线,可拖地使用。
抗震性能:仪器采用*抗震设计,可耐受强烈长途运输震动、颠簸而不会损坏。
1.3.4打印存储
仪器自带微型打印机,可以将测量结果打印输出,并将测量结果存贮到仪器内(可存储100组测量数据)或U盘,以便日后查阅。
1.3.5实时时钟
仪器内带实时时钟,实时显示,并能记录测量的日期和时间。
1.3.6各型号测试功能说明
B型:轻便型,高压大输出电流为140mA,具有正接线、反接线功能,可选择内/外标准电容、内/外高压多种工作模式,一体化结构,可做各种常规介损试验。
D型:实用型,高压大输出电流为200mA,具有正接线、反接线、反接线低压屏蔽、CVT自激法,反接线低压屏蔽功能能在220kV CVT母线接地情况下,对C11进行不拆线10kV反接线介损测量,并可一次接线同时测出两个电容的电容量和介损值。CVT自激法测量时,C1/C2可一次接线同时测出,无须换线和外接任何配件,但高压测量线需悬空吊起。
E型:标准型,在D型基础上增加了CVT变比测试功能,同时升级了CVT自激法测试,现场CVT自激法测试时高压测量线可拖地使用,无需吊起。
F型:增强型,功能同E型,输出高电压从10kV增加至12kV。
K型:标准型,在E型基础上减小体积重量,设备更精巧。
S型:四通道型,功能同E型,增加了3个正接通道。
J型:高精度型,功能同E型,测量准确度为0.5%。
所有型号仪器均具备下述特点:
(1)支持变频和谐振电源高电压介损。
(2)内置串联和并联两种介损测量模型,方便仪器检定。
(3)配置热敏打印机,使打印更加快捷、无噪音和清晰。
(4)320×240点阵大屏液晶显示,菜单操作,测试数据丰富,自动分辨电容、电感、电阻型试品。
(5)具有外接标准电容器接口,可外接油杯做精密绝缘油介损试验,可外接固体材料测量电极做精密绝缘材料介损试验,也可外接高压标准电容器做高电压介损试验。
(6)带日历时钟,可存储100组测量数据。
(7)计算机接口(选配)。
有了前期的技术研究,23年,变压器故障主动防御装置应运而生。“我们开展了一系列装置功能验证试验,装置正确动作和防拒动、防误动能力得到试验证明。"装置通过挂网运行评审后,逐步在国家电网公司范围内应用,目前已安装18套,覆盖500千伏、750千伏、1000千伏及±800千伏电压等级。在实际应用中,装置未出现过误报警、误跳闸等情况。
24年1月,“大型变压器(电抗器)故障主动防御技术、成套装置及工程应用"通过中国电机工程学会鉴定。鉴定委员会认为“项目成果整体技术达到先进水平"。变压器故障主动防御技术入选国家能源局23年全国电力可靠性管理工作七大突出成果,并纳入公司“智能运检产业链"和“变压器(高抗)防爆燃专项工作"中,获24年度公司技术发明奖一等奖。
“为进一步优化完善变压器故障主动防御技术,我们将继续深化变压器放电发展规律研究,持续开展真型变压器放电试验,并配合公司总部稳步推进变压器主动防御装置在公司范围内的推广应用。"
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