2019年,國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)市場(chǎng)交易電量超過2萬億千瓦時(shí),同比增長27%。活躍的市場(chǎng)交易促進(jìn)了清潔能源消納電量穩(wěn)步提升,2019年,預(yù)計(jì)國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)清潔能源交易電量1.4億千瓦時(shí),同比增長11%,其中風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源交易電量4560億千瓦時(shí),同比增長17%,推動(dòng)了新能源利用率持續(xù)提升達(dá)96.7%。
近年來,棄水、棄風(fēng)、棄光“三棄”問題受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。無論是西南水電基地還是西北火風(fēng)光基地,其特點(diǎn)都是大裝機(jī)、小負(fù)荷,電量無法在當(dāng)?shù)叵{,只能外送消納。為此,電網(wǎng)企業(yè)將計(jì)劃、市場(chǎng)兩種手段有機(jī)結(jié)合,通過加大輸電通道建設(shè)、推進(jìn)電力市場(chǎng)建設(shè)、推動(dòng)火電靈活性改造、提高電力系統(tǒng)靈活性等措施,使得清潔能源利用率大幅提升。
國家電網(wǎng)有限公司近日透露,2019年,該公司經(jīng)營區(qū)新能源利用率達(dá)96.7%,完成了年初制定的“新能源利用率達(dá)95%以上”的目標(biāo)。同時(shí),據(jù)國網(wǎng)四川省電力公司*新統(tǒng)計(jì),2019年四川水電外送電量(全口徑)為1325億千瓦時(shí),四川電網(wǎng)調(diào)峰棄水電量降至2014年以來的*低水平,為92億千瓦時(shí),較上一年減少30億千瓦時(shí),同比下降24.6%,這表明我國水電第1大省連續(xù)三年保持棄水電量下降的趨勢(shì)。
在南方區(qū)域,2019年,南方電網(wǎng)公司西電東送年送電量第1次突破2200億千瓦時(shí),連續(xù)8年創(chuàng)歷史新高,并連續(xù)3年突破2000億千瓦時(shí)。其中,云南電網(wǎng)西電東送電量第1次突破1400億千瓦時(shí)。
一、概述(YDQ高壓試驗(yàn)變壓器重量輕方便攜帶)
YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器是根據(jù)《試驗(yàn)變壓器》標(biāo)準(zhǔn),在油浸式試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。SF6氣體具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能,其耐壓強(qiáng)度為同一壓力下氮?dú)獾?/span>2.5倍,擊穿電壓的空氣的2.5倍。在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等,在0.45MPa壓力下是油的擊穿電壓的2倍,是一種優(yōu)于油的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。該產(chǎn)品技術(shù)要求完全符合《ZBK-41006-89》標(biāo)準(zhǔn),它是油浸式輕型試驗(yàn)變壓器的換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕、不受氣候變化影響、電暈小、現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)無需靜止可使用,使用壽命長、免維修等特點(diǎn)。適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對(duì)各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(YDQ高壓試驗(yàn)變壓器重量輕方便攜帶)
YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu),初級(jí)繞組繞在鐵芯上,高壓繞組在外,這種同軸布置減少了漏磁通,因而增大了繞組間的耦合。產(chǎn)品的外殼為圓柱灌式容器結(jié)構(gòu),能耐受0.8MPa以上壓力。其結(jié)構(gòu)見圖1:
三、工作原理(YDQ高壓試驗(yàn)變壓器重量輕方便攜帶)
YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器,聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)Ⅰ.Ⅰ. 用工頻220V(10kVA以上為380V)電源接入 (為本公司生產(chǎn)的試驗(yàn)變壓器配套專用設(shè)備,詳細(xì)資料請(qǐng)見其具體使用說明書)系列操作箱(臺(tái)),經(jīng)操作箱內(nèi)自偶調(diào)壓器(50kVA以上調(diào)壓器外附)調(diào)節(jié)至0~200V(或0~400V)電壓輸出至YDQ試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。
單臺(tái)YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見圖2。
單臺(tái)YDQ系列交直流高壓試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見圖3,圖中高壓套管中裝有高壓硅堆,串接在高壓回路中作半波整流,以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時(shí),可獲得工頻高電壓,作為交流輸出狀態(tài);取消短路桿時(shí),作為直流輸出狀態(tài)。
試驗(yàn)變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出,其原理與上圖相同。
三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)獲得更高電壓的接線原理見圖4。串級(jí)高壓試驗(yàn)變壓器有很大的優(yōu)越性,因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由幾臺(tái)單臺(tái)試驗(yàn)變壓器組成,單臺(tái)試驗(yàn)變壓器容量小、電壓低、重量輕,便于運(yùn)輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用,又可分開成幾套單臺(tái)試驗(yàn)變壓器單獨(dú)使用。整套裝置投資小,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖5中,在第1級(jí)和第2級(jí)的每個(gè)單元試驗(yàn)變壓器中都有一個(gè)勵(lì)磁繞組A1、C1和A2、C2。在三臺(tái)串級(jí)試驗(yàn)變壓器基本原理中,低壓電源加在試驗(yàn)變壓器Ⅰ的初級(jí)繞組a1x1上,單臺(tái)試驗(yàn)變壓器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵(lì)磁繞組A1、C1給第2級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的初級(jí)繞組供電;第2級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的勵(lì)磁繞組A2、C2給第三級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅲ的初級(jí)繞組供電。第2級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ和第3級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅲ的箱體分別處在對(duì)地為1V和2V的高電位上,所以箱體對(duì)地是絕緣的,試驗(yàn)變壓器Ⅰ的箱體是接地的。這樣第1級(jí)、第2級(jí)、第3級(jí)試驗(yàn)變壓器對(duì)地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V;其額定容量分別為3P、2P、1P。
YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器做被試品的工頻耐壓試驗(yàn)使用接線原理圖見圖5。
圖中:R1—限流電阻 FRC—阻容分壓器 RF—球間隙保護(hù)電阻 G—球間隙 CX—被試品
注:高壓尾必須可靠接地
工頻耐壓試驗(yàn)中限流電阻R1應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)變壓器的額定容量來選擇。如高壓側(cè)額定輸出電流在100~300mA時(shí),可取0.5~1Ω/V(試驗(yàn)電壓);高壓側(cè)額定輸出電流為1A以上時(shí),可取1Ω/V(試驗(yàn)電壓)。常用水電阻作為限流電阻,管子長度可按150kV/m考慮,管子粗細(xì)應(yīng)具有足夠的熱容量(水阻液配制方法:用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值)。
球間隙及保護(hù)電阻:當(dāng)電壓超過球間隙整定值時(shí)(一般取試驗(yàn)電壓的110%~120%),球間隙放電,對(duì)被試品起到保護(hù)作用。球間隙保護(hù)電阻可按1Ω/V(試驗(yàn)電壓)選取。
在工頻耐壓試驗(yàn)中,低電壓側(cè)測(cè)量電壓(儀表電壓)不是非常準(zhǔn)確的,其原因是由于試驗(yàn)變壓器存在著漏抗,在這個(gè)漏抗上必然存在著壓降或容升,使試品上的電壓低于或高于低壓側(cè)測(cè)量電壓表上反映出來的電壓。工頻耐壓試驗(yàn)時(shí),被試品上的電壓高于試驗(yàn)變壓器的輸出電壓,也就是所謂容升現(xiàn)象。感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)變壓器的漏抗必然存在著壓降。為了準(zhǔn)確測(cè)量被試品上所施加的電壓,因此常在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測(cè)量電壓(見圖5)。
工頻耐壓試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)
1)試驗(yàn)人員應(yīng)做好分工,明確相互間聯(lián)系方法。并有專門人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保障及觀察試品狀態(tài)。
2)被試品應(yīng)先清掃干凈,并優(yōu)良干燥,以免損壞被試品和試驗(yàn)帶來的誤差。
3)對(duì)于大型試驗(yàn),一般都應(yīng)先進(jìn)行空升試驗(yàn)。即不接試品時(shí)升壓至試驗(yàn)電壓,校對(duì)各種表計(jì),調(diào)整球間隙。
4)升壓速度不能太快,并必須防止突然加壓。例如調(diào)壓器不在零位時(shí)突然合閘。也不能突然切斷電源,一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時(shí)拉閘。
5)當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓時(shí),開始計(jì)時(shí),到1min后,迅速降壓到1/3試驗(yàn)電壓以下時(shí),才能拉開電源。
6)在升壓或耐壓試驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí),應(yīng)立即降壓,切斷電源。停止試驗(yàn)并查明原因:①電壓表指針擺動(dòng)很大;②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙;③被試品內(nèi)有不正常的聲音。
7)耐壓試驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)量絕緣電阻,檢查絕緣情況。
試驗(yàn)變壓器在做被試品的直流耐壓或泄露試驗(yàn)時(shí)接線原理圖如圖6。
注:此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D”,圖6中所示。
圖中:VD—高壓硅堆 R1—限流電阻 C1—高壓濾波電容 FRC—阻容分壓器 CX—被試品 μA—帶保護(hù)微安表
泄露試驗(yàn)中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時(shí),輸出端短路電流不超過高壓硅堆的*大整流。如電壓硅堆的*大整流電流為100mA時(shí)用于60kV的試驗(yàn)裝置中,限流電阻按R1=60/0.1=600kΩ選擇。限流電阻還應(yīng)具有足夠的容量和沿面放電距離。
高壓濾波電容C1一般選擇在0.01~0.1μF,當(dāng)被試品的電容量很大時(shí),C1可省略不用。
泄露試驗(yàn)的操作及注意事項(xiàng)
1)試驗(yàn)前應(yīng)先檢查被試品是否停電,接地放電,一切對(duì)外連線是否擦干凈。要嚴(yán)防將試驗(yàn)電壓加到有人工作的部位上去。
2)接好試驗(yàn)裝置的接線后,應(yīng)復(fù)查無誤后才可加壓。應(yīng)特別注意檢查高壓設(shè)備及引線與地、與操作人員的保障距離,被試品的外殼是否可靠接地,要按可靠規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)。
3)對(duì)于大電容量設(shè)備應(yīng)緩慢升壓,防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時(shí)應(yīng)分級(jí)加壓,分別讀取各級(jí)電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
4)試驗(yàn)過程中,應(yīng)密切監(jiān)視被試品、試驗(yàn)裝置、微安表,一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異常現(xiàn)象應(yīng)立即降壓,切斷電源,并查明原因,詳細(xì)記錄。
5)試驗(yàn)完畢,降壓,切斷電源后應(yīng)將被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電。
四、注意事項(xiàng)(YDQ高壓試驗(yàn)變壓器重量輕方便攜帶)
1、按照您所進(jìn)行的試驗(yàn)接好工作線路。試驗(yàn)變壓器的外殼以及操作系統(tǒng)的外殼必須可靠接地。試驗(yàn)變壓器高壓繞組的X端(高壓尾)以及測(cè)量繞組的F端必須可靠接地。
2、做串級(jí)試驗(yàn)時(shí),第2級(jí)、第3級(jí)試驗(yàn)變壓器的低壓繞組的X端,測(cè)量繞組的F端以及高壓繞組的X端(高壓尾)均接本級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼。第2級(jí)、第3級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼必須通過絕緣支架接地。
3、接通電源前,操作系統(tǒng)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位后方可接通電源,合閘,開始升壓。
4、從零開始均勻旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。升壓方法有:快速升壓法,即20s逐級(jí)升壓法;慢速升壓法,即60s逐級(jí)升壓法;極慢速升壓法供選用。電壓從零開始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗(yàn)電壓的75%后,在以每秒2%額定試驗(yàn)電壓的速度升到您所需的額定電壓,并密切注意測(cè)量儀表的指示以及被試品的情況。升壓過程中或試驗(yàn)過程中如發(fā)現(xiàn)測(cè)量儀表的指示及被試品情況異常,應(yīng)立即降壓,切斷電源,查明情況。
5、試驗(yàn)完畢后,應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速的將調(diào)壓器返回至零位,然后切斷電源。
6、本產(chǎn)品不得超過額定參數(shù)使用。除試驗(yàn)必須外,決不允許全電壓通電或斷電。
7、 再升壓或耐壓試驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)以下不正常情況時(shí),應(yīng)立即降壓,切斷電源,停止試驗(yàn)并查明原因。
⑴電壓表指針擺動(dòng)(或數(shù)字跳動(dòng))很大
⑵電流表直線上升
被試品內(nèi)有不正常的聲音
8、圖1中第9項(xiàng)系壓力閥及壓力表,為長期關(guān)閉狀態(tài)。每6個(gè)月開閥一次,以檢查SF6壓力,應(yīng)不小于0.2MPa(檢查壓力后立即關(guān)閉閥門),低于0.2MPa時(shí)應(yīng)加SF6氣體,以增加氣絕緣。
9、耐壓實(shí)驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)量被試設(shè)備的絕緣電阻,檢查絕緣情況。
10、 當(dāng)試驗(yàn)變壓器長期不使用時(shí),應(yīng)放置于通風(fēng)、干燥、無陽光直射的地方。
11、 該產(chǎn)品不允許在高于45℃的溫度下長期存放、使用、放氣。
12、 運(yùn)輸搬運(yùn)途中不得重力沖擊。
13、 產(chǎn)品緊固件及壓力閥、壓力表不得擅自松動(dòng)。
14、使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)時(shí),出熟悉本說明書外,還必須嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程。可參照GB311-83《高壓輸變?cè)O(shè)備的絕緣配合,高壓試驗(yàn)技術(shù)》;《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等。
五、試驗(yàn)變壓器的容量選擇(YDQ高壓試驗(yàn)變壓器重量輕方便攜帶)
標(biāo)稱試驗(yàn)變壓器容量Pn的確定公式:Pn=kVn 2ωCt×10-9
式中:
Pn——標(biāo)稱試驗(yàn)變壓器容量(kVA)
Vn——試驗(yàn)變壓器的額定輸出高壓的有效值(kV)
k ——可靠系數(shù)。k≥1,標(biāo)稱電壓Vn≥1MV時(shí),k=2;標(biāo)稱電壓較低時(shí),k值可取高一些。
Ct——被試品的電容量(pF)
ω——角頻率,ω=2πf, f——試驗(yàn)電源的頻率
被試設(shè)備的電容量Ct可由交流電橋測(cè)出。Ct的變化很大,
可由設(shè)備的類型而定。
典型數(shù)據(jù)如下:
簡單的棒式或懸式絕緣子 幾十微法
簡單的分級(jí)套管 100~1000pF
電壓互感器 200 ~ 500pF
電力變壓器 < 1000kVA ~1000pF
> 1000kVA 1000~10000pF
高壓電力電纜和油浸紙絕緣 250~300pF/m
氣體絕緣 ~60pF/m
封閉變電站,SF6氣體絕緣 100~10000Pf;
對(duì)于不同的試驗(yàn)電壓Vn,選擇不同的(適當(dāng)?shù)?/span>)系數(shù)k。
以下列出不同的Vn所選用的k值供參考。
Vn =50~100kV k = 4
Vn =150~300kV k = 3
Vn > 300kV k = 2
2019年9月26日,準(zhǔn)東-皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程、蘇通1000千伏特高壓交流GIL(氣體絕緣金屬封閉輸電線路)綜合管廊工程投運(yùn)。這兩項(xiàng)工程占據(jù)了當(dāng)今世界輸電技術(shù)各自領(lǐng)域的制高點(diǎn),推動(dòng)我國電工裝備制造能力實(shí)現(xiàn)新飛躍,使我國西電東送和能源大范圍優(yōu)化配置能力實(shí)現(xiàn)了重要提升。
同時(shí),渝鄂直流背靠背工程投運(yùn),西南電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)異步運(yùn)行;雄安-石家莊特高壓交流、南疆750千伏電網(wǎng)延伸補(bǔ)強(qiáng)、陜北風(fēng)電基地送出、河西走廊750千伏第三回線加強(qiáng)等一批重點(diǎn)項(xiàng)目建成投運(yùn),為華北電網(wǎng)可靠運(yùn)行、西北電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和新能源送出提供了有力支撐。國網(wǎng)甘肅電力相關(guān)人士介紹:“河西走廊750千伏第3回線加強(qiáng)工程可增加清潔能源外送電量95億千瓦時(shí),相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)煤116萬噸,減排二氧化碳超過890萬噸,有助于從根本上解決甘肅新能源外送通道不足的問題。”
據(jù)了解,2019年,國網(wǎng)通過優(yōu)化運(yùn)行方式、加快補(bǔ)強(qiáng)工程建設(shè)、推動(dòng)配套電源發(fā)揮作用,在運(yùn)特高壓直流輸電能力達(dá)6680萬千瓦,較2018年提升1200萬千瓦,提效兩成。
為進(jìn)一步推動(dòng)清潔能源消納,目前兩大電網(wǎng)企業(yè)正加快推動(dòng)青海-河南特高壓、雅中-江西特高壓、昆柳龍直流、云貴互聯(lián)通道等重點(diǎn)通道工程建設(shè),為清潔能源資源在國內(nèi)范圍優(yōu)化配置奠定堅(jiān)強(qiáng)的“硬件”基礎(chǔ)。同時(shí),大力推進(jìn)新能源資源富集地區(qū)骨干網(wǎng)架建設(shè),高質(zhì)量推進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè),進(jìn)一步提高調(diào)峰能力。
據(jù)國網(wǎng)四川電力董事長譚洪恩介紹,雅中-江西、白鶴灘-江蘇、白鶴灘-浙江3條新建特高壓直流輸電工程建成投運(yùn)后,總共將為四川電網(wǎng)新增2400萬千瓦外送能力,相當(dāng)于在現(xiàn)有外送規(guī)模上實(shí)現(xiàn)翻番。
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