特高压并联电抗器发挥着平衡电压的作用,其运行状态直接关系到特高压输电线路安全可靠运行。研究团队发现,由于特高压并联电抗器结构特殊、运行工况复杂,振动加速度幅值可达10米/平方秒,这一数值是与之相连接的特高压变压器和500千伏超高压电抗器振动加速度幅值的数倍。如此大的振幅有可能引发设备部件松脱、破损,设备内部电磁环境紊乱、绝缘性能下降,进而造成设备内部绝缘油发生击穿放电。这是设备内部绝缘油中溶解气体含量异常的主要原因。
为及时发现并解决同类问题,研究团队从设备运行原理入手,通过大量仿真计算和现场实验,逐步掌握了高压并联电抗器内部组件疲劳松动机理和振动传播特性。2019年2月,研究团队正式承担了公司“基于声学振动信号的高压并联电抗器缺陷检测技术及诊断方法研究"重点研发项目。依托该项目,研究团队创新提出了基于状态量特征及深度学习的电抗器机械缺陷状态评估及诊断预警方法,并研制了基于声学振动信号的设备内部机械缺陷带电检测装置。
之后,团队成员在国内百余台高压并联电抗器上开展了技术验证和示范应用,发现了数十台高压并联电抗器潜在机械缺陷,帮助避免了缺陷扩大而引发的设备故障,保障了电网安全运行。
一、面板与功能(SHHZKS-4000高压开关校验仪重量轻方便携带)
1、面板示意
1)测时端口
· 黄色插口A(1~4)连接A相断口测试线(A相静触头)。
· 绿色插口B(1~4)连接B相断口测试线(B相静触头)。
· 红色插口C(1~4)连接C相断口测试线(C相静触头)。
· 黑色共端G1、G2连接测试线至各相断口动触头(动触头互相短路连接汇合).
注意事项:(SHHZKS-4000高压开关校验仪重量轻方便携带)
· 黑色共端插口连结接地线,可有效提高抗干扰性。
· 在现场发现静触头高处存在带电母线强静电干扰,可将上述接线反置,即黄、绿、红断口线分别连结各相动触头;将静触头短路连接汇合后接地并引入仪器黑色共端插口。
特别提示:
·A1端口对应断口安装传感器。
·V5时,C4端口对应断口安装辅助接点,C3端口对应静触头断口。△t =︱C3-C4︱为预设间距动触头运动时间。
2)测速口
· 6芯测速航空插口,连接光电测速传感器.
3)交流电源输入
· 电源线请使用本公司提供之250V,10A电源线。
· 现场交流电源应符合220V±10%,50Hz要求,一般不应单线共地供电。
· 插座内保险丝盒内20A保险丝(盒内另装有1颗保险丝备品)
4﹚外直流电源输入
· 当使用外直流电源代替内部直流电源,控制操动回路时,接入外直流电源。
5)操动控制回路
· 仪器直流 分+、合+、负 ,插座分别接入开关操动控制回路。
分+ ,接分闸控制回路;分送电时指示灯提示。
合+ ,接合闸控制回路;合送电时指示灯提示。
负 , 接公共回路。
正、负端,可直接送出直流电源,便于机构闭锁电源及机构储能电源供处
· 仪器交直流倒采样时,只需接入外同步的分、负或合、负控制信号即可。
6)直流电压表
· 指示内(外)直流电源的电压。
· 指示外同步的交、直流电源的脉冲电压。
7)内、外电源选择
· 位置在“内电源"时,调压电位器可调整内部直流电源,并可控制输出内直流电源。
· 位置在“外同步外直流"时,外部直流电源可输入,并可控制引入的外直流电源输出;如不接入外部直流电源时,则用作交﹑直流倒采样功能。
8)程控、手动选择
·位置在“程控"时,由屏幕下方的分合键设置分合,按操作键后自动送电并测算。
·位置在“手动"时,手动分合控制送电按钮有效。可随时手动分、合按钮送电。如需正常测试,则按手动分合送电按钮前,需先行设置屏幕下方的分合键设置分合,按操作键后再按手动分合键。
变压器是变电站中电能转换的枢纽设备。受封闭外壳和内部复杂结构影响,变压器内部运行状态处于“黑箱"中。运维人员通常采用外部传感器来间接感知设备内部的运行状态。然而,外部传感器存在反应速度慢、测量准确性不足的缺点,不能精准反映变压器真实运行状态。
内置式光纤测温传感技术通过在变压器内部放置光纤测温传感器,实现实时监测变压器内部运行状态,具有测量精度高、灵敏度高、反应速度快等优势。但该技术长期被国外垄断,成套装备价格高昂,而国产的内置式光纤测温传感器很少,仅有的几款还由于产品适应性差等原因未能实现规模化应用。
为此,实验室组建了产学研联合攻关团队,承担公司重点研发项目“基于荧光光纤传感的变压器绕组测温技术研究"。历经5年攻关,团队攻克了微弱荧光信号精准解调等难题,实现了具备过负载能力评估边缘计算功能的高性能荧光光纤测温系统国产化,技术指标达到先进水平,打破了国外的技术垄断。随后,实验室推动科技成果转化,随着相关技术和国产化装备推向市场,市场同类产品价格降低了约40%,国产化装备在国内市场的占有率达80%,并实现了产品出口。
实验室团队还先后突破了多参量传感、一体化融合和智能诊断等关键技术,陆续研发了基于光纤测量的超声局部放电、变压器绝缘油溶解氢气、变压器内部组件振动监测装置等一系列测量传感设备,实现了变压器状态直接感知和变压器故障主动预警。
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