藏东南至粤港澳大湾区±800千伏特高压直流输电工程(简称“藏粤直流工程”)云南段线路首基铁塔基础在云南怒江州贡山县开始浇筑,标志着工程云南段线路正式进入施工阶段。
藏粤直流工程是第1个四端特高压柔性直流工程,在送端西藏昌都、林芝及受端广东广州、深圳共建设四座±800千伏特高压换流站,建设2681公里输电线路跨越西藏、云南、广西、广东四省区,是我国第1个跨越青藏高原、云贵高原和华南丘陵三级地理阶梯的特高压工程,被称为“绿电天路”。
据了解,藏粤直流工程云南段线路1094公里、铁塔1847基,其中贡山段88.7公里、铁塔144基是全线施工条件很复杂的区段,具有海拔高、地势险、环境恶劣、交通条件差等特点。该区段海拔3000米以上线路长达25公里,很高塔位海拔超4000米。线路跨越横断山脉纵谷区,局部很大落差达1500米,65%的塔位地处45°以上陡坡。该地区每年11月至次年6月为冰雪期,5月至10月为雨季,而且沿线交通条件极差且路径单一,道路经常因地质灾害中断。
在贡山段首基塔基浇筑现场,施工人员克服高寒高海拔、地质复杂、天气多变等困难,科学组织施工、严控浇筑工序,全力保障混凝土浇筑质量。
“针对施工设备、材料、物资等运输困难情况,我们更新应用重载无人机运输体系,实现施工物料机械化运输全覆盖,全力构建一条‘空中物资生命线’。”南网超高压公司大理局副总经理说,“我们将结合树立和践行正确政绩观学习教育,在工程建设中秉持‘功成不必在我、功成必定有我’的信念,把每一项隐蔽工程都当作‘潜绩’来打造,甘做铺垫之事,筑牢发展之基。”
一、产品概述(YDQC《交直流高压试验变压器》电力建设新产品)
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,是高压试验中不可少的仪器。
二、产品结构(YDQC《交直流高压试验变压器》电力建设新产品)
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。
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《交直流高压试验变压器》电力建设新产品)
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**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、2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、3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《交直流高压试验变压器》电力建设新产品)
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、3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、3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、3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,设定好试验现场的可靠距离,仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况,并设有专人监护保障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**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极大整流为宜,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,设定好试验现场的可靠距离,仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况,并设有专人监护可靠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。
国家电网有限公司西北分部依托仿真实验室全电磁仿真ADPSS平台,完成庆东、中衡、坤渝三条特高压直流的全电磁暂态仿真分析。此项工作的完成,促进了沙戈荒大基地特性认知由传统外部特性模拟向内部控制逻辑的转变。
据了解,西北地区新型电力系统建设起步早、发展快、规模大,暂态过电压等新型稳定问题日益凸显,对沙戈荒大基地的可靠稳定运行造成影响。对此,国网西北分部以2025年投运的庆东、中衡、坤渝直流为典型场景,从直流故障与交流故障、等值模型与详细模型、典型参数与实测参数等多维度开展仿真分析,系统提炼新能源运行的制约因素,通过模拟上百个仿真场景,校核机电仿真下的过电压结论。
在此次仿真工作中,国网西北分部建立了国内第1个涵盖上万节点、风光同场共馈线的沙戈荒大基地全电磁仿真模型,更新提炼出新能源机组分布式电压表征,第1次揭示了直流控制与新能源响应交替主导、共同塑造过电压的机理,系统梳理了无功潮汐流动、孤岛过电压、锁相失真等沙戈荒大基地的新特性与新问题,并就优化直流再启动策略、完善电磁仿真模型接口提出针对性建议,保障沙戈荒大基地电力可靠外送。
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