2023年12月7日，在張北柔性直流電網(wǎng)工程中都換流站，國網(wǎng)冀北超高壓公司直流檢修班副班長張曉飛運用數(shù)字孿生系統(tǒng)巡檢閥廳關(guān)鍵設(shè)備。

“數(shù)字孿生系統(tǒng)運用狀態(tài)感知、數(shù)據(jù)融合、云計算、三維建模等先進技術(shù)，可全景顯示出中都換流站一次、二次設(shè)備的實際運行狀態(tài)與換流站結(jié)構(gòu)三維立體模型，還有上千塊表計的實時信息?！睆垥燥w介紹，該系統(tǒng)提升了柔性直流設(shè)備的感知能力、缺陷發(fā)現(xiàn)能力、狀態(tài)管控能力和預(yù)警應(yīng)急處置能力，很大限度保障了設(shè)備可靠穩(wěn)定運行。

隨著“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)和能源技術(shù)深度融合、廣泛應(yīng)用，能源轉(zhuǎn)型的數(shù)字化、智能化特征進一步凸顯。近年來，公司著力增強能源科技更新能力，提升能源產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化水平，推動新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，孕育能源數(shù)字經(jīng)濟新業(yè)態(tài)新模式，取得了一系列成效。

一、 產(chǎn)品概述（YDQC交流高壓發(fā)生器性能穩(wěn)定,售后有保障）

YDQC系列輕型交直流高壓試驗變壓器是在同類產(chǎn)品YDJ（G）型高壓試驗變壓器的基礎(chǔ)上，按試驗變壓器國家標(biāo)準(zhǔn)ZBK41006—89要求，經(jīng)改進后生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品，本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、使用方便等特點。實用于電力、工礦、科研等部門，對各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進行工頻耐壓試驗和直流泄漏試驗，是高壓試驗中必不可少的儀器。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（YDQC交流高壓發(fā)生器性能穩(wěn)定,售后有保障）

     YDQC系列輕型高壓試驗變壓器鐵芯為單框式。線圈采用同芯圓筒多層塔式結(jié)構(gòu)，初級低壓繞組繞在鐵芯上，次級高壓繞組繞在低壓繞組外側(cè)，這種同軸布置減少了繞組間的藕合損耗。高壓硅堆用特殊工藝封裝在套管內(nèi)，產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu)，整體外型美觀大方。其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)見圖1。

產(chǎn)品型號含義

1-均壓球；2-硅堆短路桿；3-高壓套管；4-油閥；5-殼體；6、7-調(diào)整電壓輸入a、x端子；8、9-儀表測量E、F端子；10-高壓尾X端子；11-變壓器外殼接地端；12-高壓輸出A端子；13-高壓整流硅堆；14-內(nèi)部均壓環(huán)；15-變壓器鐵芯；16-初級低壓繞組；17-測量儀表繞組；18-二次級高壓繞組；19-變壓器油。

三、工作原理（YDQC交流高壓發(fā)生器性能穩(wěn)定,售后有保障）

YDQC系列輕型高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號II。單臺高壓試驗變壓器的工作過程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺），經(jīng)電源控制箱（臺）內(nèi)自藕調(diào)壓器（50KVA以上調(diào)壓器外附）調(diào)節(jié)0~200V（10KVA以上0~400V）電壓至試驗變壓器的初級繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。其工作原理圖見圖2所示。

1、單臺YDQC高壓試驗變壓器工作原理示意圖

圖2 ：單臺YDQC高壓試驗變壓器工作原理示意圖
在試驗變壓器中：a、x為低壓輸入端；A、X 為高壓輸出端；E、F為儀表測量端。
    2、單臺交直流兩用型高壓試驗變壓器工作原理見圖3。圖中所示：高壓套管內(nèi)裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作高壓整流，以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得交流高電壓，其狀態(tài)為交流輸出；反之在抽出短路桿時，其狀態(tài)為直流輸出。
    3、三臺高壓試驗變壓器串激獲得更高電壓原理見圖4，串激高壓試驗變壓器有很大的優(yōu)越性，因為整個試驗裝置由多個單臺串激式試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器有著體積小、重量輕、便于運輸?shù)奶攸c，它既可以串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開單獨使用。整套試驗裝置投資小、經(jīng)濟實惠。圖3所示：在三臺串激式試驗變壓器串激使用中，單臺試驗變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，第1、2級的試驗變壓器內(nèi)部都有一個激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當(dāng)控制電壓加在第1級試驗變壓器B1的初級繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗變壓器B2初級繞組供電，第2級試驗變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗變壓器B3的初級繞組供電。由于第1級試驗變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第2、三級的試驗變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離，這樣試驗變壓器B1、B2、B3對地輸出電壓分別為1U、2U、3U。

圖3：三臺高壓試驗變壓器串激工作原理示意圖
B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器；1U、2U、3U-各級對地電壓；
PV- 高壓示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-絕緣支架。

四、使用方法及注意事項（YDQC交流高壓發(fā)生器性能穩(wěn)定,售后有保障）

1、YDQC高壓試驗變壓器做工頻耐壓試驗使用接線方法見圖5。做工頻耐壓試驗前，先根據(jù)試驗變壓器的額定容量選擇好限流電阻，(水電阻)的阻值，再根據(jù)被試品需加的高壓電壓值調(diào)整好放電球隙的球間距，為了提高對被試品施加電壓的測量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。

圖4：工頻耐壓試驗使用接線原理示意圖
R1、R2- 限流電阻； Qx- 放電球隙； Zx- 被試品；
FRC- 阻容分壓器； V- 分壓器高壓表。 
    按照圖4、結(jié)合圖2所進行的工頻耐壓試驗接好工作線路，試驗變壓器的高壓繞阻的X端（高壓尾）、儀表測量繞組的F端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱（臺）的外殼必須可靠接地。
    用三臺試驗變壓器串激做工頻耐壓試驗時、第2、三級試驗變壓器的初級繞組X端，儀表測量繞組的F端，以及高壓繞組的X端（高壓尾）均接本級試驗變壓器的外殼，第2、三級試驗變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除第1級以外、第2、三級試驗變壓器的主體不要接地線。其接線方式見圖3所示。
    接電源前，電源控制箱（臺）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗變壓器已接通控制電源，開始升壓。
    從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法，即20S逐級升壓法，慢速升壓法，即60S逐級升壓法，極慢速升壓法供選用）電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓的75%后，再以每秒2%額定試驗電壓的速度升到您所需試驗電壓，并密切注意測量儀表的指示以及被試品的情況，被試品施加電壓的時間到后。應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速將調(diào)壓器返回，高壓降至1/3試驗電壓以下，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源線，試驗完畢。

工頻耐壓試驗操作過程注意事項

    1、試驗人員應(yīng)做好責(zé)任分工,設(shè)定好試驗現(xiàn)場的距離,仔細(xì)檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況,并設(shè)有專人監(jiān)護及觀察被試品狀態(tài)工作。
    2、被試品主要部位應(yīng)清理干凈，保持干燥，以免損壞被試品和帶來試驗數(shù)值的誤差。
    3、對大型設(shè)備的試驗，一般都應(yīng)先進行試驗變壓器的空升試驗，即不接試品時升壓至試驗電壓，以便校對好儀表的指示精度，調(diào)整好放電球隙的球間距。
    4、做耐壓試驗時升壓速度不能過快，并防止突然加壓，例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘，也不能突然斷電，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時分閘。
    5、在升壓或耐壓試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況，1 電壓、電流表指針擺動很大，2 被試品發(fā)出不正常響聲，3 發(fā)現(xiàn)絕緣有燒焦或冒煙現(xiàn)象，應(yīng)立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因。
    6、使用本產(chǎn)品做高壓試驗時，除熟悉本說明書外，還必須嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程。

    2、YDQ交直流兩用高壓試驗變壓器做直流耐壓和泄漏試驗使用接線方法見圖5。由于是交直流兩用高壓試驗變壓器，應(yīng)把高壓硅堆短路桿從套管中抽出，使試驗變壓器為直流輸出狀態(tài)。做直流泄漏試驗前，先根據(jù)泄漏試驗中輸出端斷路電流不超過高壓硅堆的較大整流為宜，選擇好限流電阻（水電阻）的阻值，再根據(jù)被試品對直流高壓波形的要求選擇好高壓濾波電容的電容值。為了提高對被試品施加電壓的測量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。 

圖 5：直流泄漏試驗使用接線原理示意圖
R- 限流電阻； C- 高壓濾波電容； Zx- 被試品； G- 硅堆短路桿；
FRC- 阻容分壓器；V- 分壓器高壓表；uA- 微安表；D- 高壓整流硅堆。
    按照圖5、結(jié)合圖3所進行的直流泄漏試驗接好工作線路。試驗變壓器的高壓繞組的X端（高壓尾）、儀表測量繞組的F 端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱（臺）的外殼必須可靠接地。

YDQC試驗變做交流試驗接線原理圖

YDQC試驗變做交流泄漏試驗接線原理圖
     接電源前、電源控制箱（臺）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗變壓器已接通控制電源，開始升壓。

     從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法即20S逐級升壓法；慢速升壓法，即60S逐級升壓法；級慢速升壓法供選用）電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓或額定直流電流下的參考電壓。試驗中應(yīng)嚴(yán)密注意直流高壓表、泄漏電流表指示以及被試品的情況。試驗完畢后，應(yīng)訊速均勻?qū)⒏邏航抵亮阄?，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源。此時應(yīng)用直流高壓放電棍給被試品及試驗裝置本身充分放電。

直流泄漏試驗操作過程注意事項

    （1）試驗人員應(yīng)做好責(zé)任分工，設(shè)定好試驗現(xiàn)場的距離，仔細(xì)檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況，并設(shè)有專人監(jiān)護及觀察被試品狀態(tài)工作。
    （2）被試品做試驗前，應(yīng)拆除所有對外連線，并充分放電，主要部位應(yīng)清理干凈，保持干燥，以免損壞被試品及帶來試驗數(shù)值的誤差。
    （3）對于大容量試品（電容器、超長電纜等）試驗時應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流過大而燒壞微安表，必要時應(yīng)分級加壓分別讀取各電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
    （4）試驗過程中，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視被試品、微安表及試驗裝置等，一旦發(fā)生閃爍、擊穿等現(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因。

五、配套選購產(chǎn)品（YDQC交流高壓發(fā)生器性能穩(wěn)定,售后有保障）

下列產(chǎn)品僅供選擇，購買時需另行計價。
1.KZX系列電源控制箱 容量:1KVA-5KVA、輸入電壓：220V
2.KZT系列電源控制臺 容量:10KVA~300KVA輸入電壓：220V或380V
3.數(shù)字微安表：SWB-II
4.高壓濾波電容： 0.01MF、40 ~ 100KV
5.高壓直流放電棍： FBR— 70、140、210KV
6.放電球隙： Q—50、100、150、200、250、500
7.標(biāo)準(zhǔn)試油杯： 400ml
8.折疊式手推車： 150、300型
9.絕緣支架： 50、100、200、300、400KV
10.阻容分壓器： FRC —50、100、150、200KV
11.高壓硅堆： 2DL—150、300、450KV
12.水 電 阻： 50、100

六、主要試驗設(shè)備的選擇

1、試驗變壓器
    其高壓側(cè)額定電壓應(yīng)不小于被試品的較高試驗電壓，額定電流不小于被試品的較大電容電流。被試品的電容電流和試驗變壓器所需容量計算式為：

被試品電容量Cx可由交流電橋測出。常用的被試品電容量按表1選取。

幾種常用被試品的電容量（pF） 表1

2、調(diào)壓設(shè)備
    （1）自藕調(diào)壓器。其調(diào)壓范圍廣、功率損耗小、波形畸變小、選擇這種調(diào)壓方式為好。自藕調(diào)壓器的容量按0.75 ~ 1倍的試驗變壓器的容量選擇，適用于容量為100KVA以下的試驗變壓器的調(diào)壓。
    （2）感應(yīng)調(diào)壓器。其調(diào)壓范圍大，波形畸形小、但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴，當(dāng)試驗變壓器的容量較大時（如100KVA以上）使用。
3、限流電阻
    限流電阻的作用是，當(dāng)被試品擊穿時，限制斷路電流，從而保護試驗變壓器，防止故障的擴大。其數(shù)值以較高試驗電壓為準(zhǔn)，按0.5 ~ 1 Ω / V（有效值）選擇，限流電阻可用水電阻。注意水不能充滿玻璃管，應(yīng)留有余地，以防爆裂。
4、放電球隙
    放電球隙的布置方式有垂直和水平兩種，球隙間距S和球的直徑D的關(guān)系應(yīng)保護在0.05D ≤S ≤0.5D范圍內(nèi)，球隙上的水電阻阻值一般按0.1 ~ 1Ω/V選取,設(shè)置放電球隙的目的是為了對重要的被試品起保護作用,可以將由于誤操作或被試品擊穿引起的過電壓限制在允許的范圍內(nèi)。

七、試驗變壓器技術(shù)指示

1、使用環(huán)境條件
環(huán)境溫度不高于+40℃、不低于—20℃；空氣相對濕度不大于90%；海拔高度不超過2000米；
2、工作電壓
電源控制箱（臺）輸入電壓為工頻220V或380V、相對誤差不超過±10%；（具體使用電壓根據(jù)用戶所定試驗變壓器規(guī)格選取）

數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)成效顯著——公司夯實基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)底座，構(gòu)建企業(yè)級數(shù)據(jù)治理體系，深化云平臺、物聯(lián)平臺、企業(yè)中臺等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營，打造企業(yè)級實時量測中心，構(gòu)建動態(tài)電網(wǎng)“一張圖”；開展輸電無人機智能巡檢等人工智能規(guī)模化應(yīng)用專項攻堅，全方位推進供電服務(wù)指揮中心升級、推廣流程自動化機器人應(yīng)用，匯聚源網(wǎng)荷儲全環(huán)節(jié)量測數(shù)據(jù)，開展分布式光伏、充電樁多維度規(guī)模分析和負(fù)荷匯聚服務(wù)研發(fā)，推進電網(wǎng)設(shè)備與動態(tài)量測的準(zhǔn)確疊加。

管理數(shù)字化水平持續(xù)提升——公司構(gòu)建了基于量化分析的財務(wù)多維精益管理體系，精準(zhǔn)核算每個業(yè)務(wù)單元的投入產(chǎn)出效率；建成覆蓋公司全系統(tǒng)、國內(nèi)先進的綠色現(xiàn)代數(shù)智供應(yīng)鏈，成為央企采購管理對標(biāo)標(biāo)桿和國內(nèi)首批供應(yīng)鏈更新與應(yīng)用示范企業(yè)；落地配網(wǎng)“很小化精準(zhǔn)采集+數(shù)字系統(tǒng)計算推演”實踐，構(gòu)建分布式光伏出力預(yù)測、新型負(fù)荷報裝容量預(yù)測、新能源并網(wǎng)承載力分析等應(yīng)用場景。

電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用價值初顯——公司連續(xù)4年實施電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用專項行動，構(gòu)建了“兩支撐三賦能”業(yè)務(wù)體系。對外，公司服務(wù)國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部等10余個部委及各級政府部門，開展“電力大數(shù)據(jù)+”政企合作，推動電力看經(jīng)濟、看“雙碳”、看環(huán)保等拳頭產(chǎn)品實現(xiàn)常態(tài)運營，建成國內(nèi)碳排放監(jiān)測分析服務(wù)平臺，有力支撐政府決策和社會治理，服務(wù)綠色低碳發(fā)展；對內(nèi)，圍繞電網(wǎng)可靠生產(chǎn)、企業(yè)精益管理、客戶上等服務(wù)等需求，開展能源保供、新能源消納等分析應(yīng)用。

電網(wǎng)“一張圖”充分利用靜態(tài)地理地圖疊加電網(wǎng)網(wǎng)架分布，融合企業(yè)級實時量測中心各類動態(tài)數(shù)據(jù)，支撐“用圖作業(yè)、用圖服務(wù)、用圖指揮、用圖管控”；在綠色現(xiàn)代數(shù)智供應(yīng)鏈中實現(xiàn)智能采購、數(shù)字物流、全景質(zhì)控三大業(yè)務(wù)鏈融合貫通和合規(guī)監(jiān)督、智慧運營貫穿始終，打通物資供應(yīng)堵點；電力看“雙碳”支撐國內(nèi)碳排放監(jiān)測服務(wù)平臺建設(shè)運行，形成浙江“雙碳數(shù)智監(jiān)測”、青海“基于電力高頻數(shù)據(jù)的碳排放監(jiān)測服務(wù)”等應(yīng)用，支撐精準(zhǔn)測碳、合理控碳工作……公司充分利用數(shù)字化、智能化技術(shù)，構(gòu)建數(shù)字電網(wǎng)，推進業(yè)數(shù)融合、智能化決策，更好地賦能電網(wǎng)調(diào)度、生產(chǎn)運營、供電服務(wù)、交易組織、能效管理等，加快推動電網(wǎng)向更智慧、更可靠、更友好的能源互聯(lián)網(wǎng)升級。

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