近日，由中國電力科學(xué)研究院牽頭的國內(nèi)第1次模擬變壓器內(nèi)部電弧放電的水中爆炸試驗(yàn)完成。

該試驗(yàn)是我國在大型電力設(shè)備安全防護(hù)與災(zāi)害模擬領(lǐng)域的一項(xiàng)重大技術(shù)突破，探索出一套變壓器內(nèi)部電弧放電等效模擬試驗(yàn)方法，可為油箱防爆設(shè)計(jì)及考核評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，助力電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生電弧放電時(shí)，絕緣油迅速裂解并產(chǎn)生油中沖擊壓力波，易導(dǎo)致變壓器油箱破裂并引發(fā)爆燃。由于電弧放電過程復(fù)雜且破壞性強(qiáng)，在變壓器油中進(jìn)行真實(shí)電弧試驗(yàn)不僅成本很高，而且存在安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，現(xiàn)有試驗(yàn)手段難以模擬吉瓦級(jí)高功率電弧故障，無法滿足大型充油設(shè)備防爆性能考核需求。因此，研究一種能夠等效模擬電弧爆燃過程、安全可控的試驗(yàn)方法成為輸變電行業(yè)的迫切需求。

自23年12月起，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“特高壓變壓器高能電弧放電故障防爆技術(shù)及裝備"開展產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān)，提出水中爆炸等效模擬試驗(yàn)方法。該方法在油箱內(nèi)成功模擬出吉瓦級(jí)高能電弧故障的壓力沖擊效果，解決了大功率電弧在實(shí)驗(yàn)室難以復(fù)現(xiàn)的難題。

§1.1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介（LY803電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“三相繼保儀"測(cè)試速度大大提高）

是上海來揚(yáng)電氣科技有限公司參照中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T624-1997繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》，在廣泛聽取用戶意見的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)多年積累的產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，采用目前*新的電子技術(shù)研制的新一代繼電保護(hù)測(cè)試裝置，可以獨(dú)立完成繼電保護(hù)、勵(lì)磁、計(jì)量等專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的裝置和元器件測(cè)試調(diào)試，廣泛適用于電力、鐵路、石化、冶金和礦山等行業(yè)的科研、生產(chǎn)和電氣試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。

本產(chǎn)品的主要特點(diǎn)：

1、業(yè)內(nèi)開創(chuàng)真彩觸摸屏+鍵控，讓操作更得心應(yīng)手

三相繼電保護(hù)測(cè)試儀采用8寸真彩觸摸屏，配合自主設(shè)計(jì)的鍵盤，讓操作更快捷，更得心應(yīng)手，同時(shí)，程序開始試驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉觸摸屏，防止任何誤操作。

2、業(yè)內(nèi)開創(chuàng)內(nèi)置單路嵌入式模擬斷路器

模擬斷路器主要用于繼電保護(hù)裝置的整組試驗(yàn)以及在備用電源自投裝置試驗(yàn)等項(xiàng)目中替代真實(shí)的高壓斷路器。本機(jī)內(nèi)置的模擬裝置為微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)的配套產(chǎn)品，特別在新建電廠、變電站的高壓斷路器沒調(diào)好或未投直流電源的情況下，使用內(nèi)置模擬斷路器進(jìn)行繼電保護(hù)試驗(yàn)將不受外界因素影響，從而縮短調(diào)試時(shí)間，提高試驗(yàn)工作效率。

3、嵌入式主機(jī)，配備超大規(guī)模可編程邏輯器件（CPLD）

主機(jī)采用高速高性能嵌入式微機(jī)系統(tǒng)配備CPLD，響應(yīng)速度快，傳輸頻帶寬，對(duì)基波可產(chǎn)生每周波500點(diǎn)的高密度擬合正弦波，輸出波形光滑，無諧波分量。由于 輸出點(diǎn)數(shù)多，且通過精確的濾波電路，波形的失真度極小，在諧波輸出時(shí)，即使對(duì) 9次諧波、450Hz也可以達(dá)到每周波55點(diǎn)的高密度。

4、單機(jī)8路D/A同時(shí)輸出

采用16位高精度DAC芯片，確保擬合波形精度高，線性度好。可同時(shí)輸出8路模擬信號(hào)，滿足變壓器保護(hù)、備用電源自投等全面測(cè)試。

5、高精度線性功放，同時(shí)輸出5相電壓及3相電流

精心設(shè)計(jì)的電壓、電流放大器實(shí)現(xiàn)交/直流共享，輸出級(jí)采用高精度超線性放大技術(shù)。精度高，可靠性好，同時(shí)輸出5相交流電壓和3相交流電流，每相交流電壓輸出高達(dá)130V、70VA，交流電流全并輸出高達(dá)90A。直流電壓輸出可達(dá)300V、130VA。

6、接口完整，主機(jī)一體化單機(jī)箱結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)操作界面和試驗(yàn)結(jié)果是全中文顯示，全部操作過程均在顯示屏上設(shè)定，顯示直觀清晰。裝置可用自帶觸摸屏和鍵盤操作，亦提供外接鍵盤/鼠標(biāo)口。還提供2個(gè)USB口、2個(gè)RS232口，可與外部計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備通信。只需交流220V電源，開機(jī)即可工 作。攜帶方便，非常適合流動(dòng)試驗(yàn)及野外工作。

7、智能型自我保護(hù)

采用*新設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，保證*好的通風(fēng)狀況。并可同時(shí)判斷過流、過壓、過載、短路、溫度過高、數(shù)據(jù)異常等危及裝置本身安全的現(xiàn)象，即便是操作錯(cuò)誤也不致?lián)p壞裝置。另外，當(dāng)危險(xiǎn)信號(hào)如外部電壓通過端子進(jìn)入測(cè)試儀時(shí)，裝置告警指示燈變紅，并自動(dòng)切斷功放。

8、接點(diǎn)豐富、試驗(yàn)適用能力強(qiáng)

本裝置具有八路開關(guān)量輸入（A B C R a b c r）和4路開關(guān)量輸出。輸入接點(diǎn)為空接點(diǎn)和0-250V電位接點(diǎn)兼容方式，可智能識(shí)別。

9、放置靈活、軟件功能強(qiáng)大

裝置立臥式放置均可，可脫機(jī)操作，亦可外接PC機(jī)操作，測(cè)試結(jié)果能自動(dòng)整理、記錄成試驗(yàn)報(bào)告，以備查閱，亦可使用U盤直接保存且方便傳送到外接PC機(jī)中編輯、打印等處理。軟件升級(jí)簡(jiǎn)單快捷，直接通過U盤升級(jí)或外部PC機(jī)下傳，無需改動(dòng)任何硬件。 軟件輔助計(jì)算功能強(qiáng)大，可自動(dòng)計(jì)算正、負(fù)、零序電壓電流，一、二次側(cè)有功、無功、功率因數(shù)。可選配內(nèi)置 GPS 模塊，只需外接天線，就可以同步聯(lián)調(diào)。

§1.2 產(chǎn)品型號(hào)說明及參數(shù)（LY803電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“三相繼保儀"測(cè)試速度大大提高）

●主要額定參數(shù)

§1.3  面板說明（LY803電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“三相繼保儀"測(cè)試速度大大提高）

接線端子

◎電壓輸出： UA、UB、UB分別對(duì)應(yīng)A、B、C三相電壓，UX、UY、UZ分別對(duì)應(yīng)X、Y、Z三相電壓，UN電壓接地端子。

◎接地端子：用于可靠接大地。

◎開關(guān)量輸入：A、B、C、R、a、b、c、r及N公共端。

開入量可以接空接點(diǎn)，也可以接10～250V的帶電位接點(diǎn)。一般地，A、B、C分別連接保護(hù)的跳A、跳B、跳C接點(diǎn)，R連接保護(hù)的重合閘接點(diǎn)。

使用帶電接點(diǎn)時(shí)，直流電源的＋端，即控制源的＋KM，必須接公共端(N)。直流電源允許電壓為0～250伏。如圖

◎開關(guān)量輸出：1、2、3、4，空接點(diǎn)，接點(diǎn)容量250V/2A，其斷開、閉合的狀態(tài)切換由軟件控制。

◎電流輸出：一般地，IA、IB、IC分別對(duì)應(yīng)A、B、C三相電流，IX、IY、IZ分別對(duì)應(yīng)X、Y、Z三相電流，IN為電流接地端子（IA、IB、IC任意兩并或三并輸出大電流時(shí)，建議用三個(gè)IN端子并聯(lián)輸出）。

二．指示燈

IA IB IC IX IY IZ交流電流源開路告警指示燈：當(dāng)打開功放并開始送模擬量后，如果電流源處于開路狀態(tài)，對(duì)應(yīng)燈常亮示警，但裝置不會(huì)保護(hù)。

UA UB UC UX UY UZ 電壓源短路告警指示燈：當(dāng)打開功放并開始送模擬量后，如果電壓源處于開路狀態(tài)，裝置保護(hù)，但對(duì)應(yīng)燈常亮告警。

T 溫度告警指示燈：送大電流后，裝置內(nèi)部溫度上升，如果超出安全范圍，裝置保護(hù)，切斷功放開關(guān)，本燈常亮告警。

三．外部接口

裝置上蓋處接口分別是：

PS2口，可外接101電腦鍵盤及鼠標(biāo)，以操作裝置軟件

USB口，可插U盤，拷貝測(cè)試報(bào)告或給軟件升級(jí)

COM1,RS232口，用于與PC連接，使用Windows操作軟件

COM2,RS232口，可用于同步對(duì)調(diào)時(shí)外接GPS接收機(jī)。對(duì)于內(nèi)置GPS模塊的，此端口預(yù)留。

四．嵌入式模擬斷路器

1.輸入接點(diǎn)：跳閘、公共端、合閘。

2.指示燈：110V0.5A、110V1A、220V0.5A、220V1A。當(dāng)前電壓及動(dòng)作電流選擇指示燈。

3.調(diào)檔開關(guān)：模擬斷路器總電源及檔位選擇開關(guān)。

4.時(shí)間旋鈕：設(shè)置動(dòng)作時(shí)間。范圍是0-200ms。

5.輔助接點(diǎn)：跳閘、公共端、合閘。指示當(dāng)前模擬斷路器的開關(guān)位置。

下面以 RCS-9612A 線路保護(hù)裝置為例，介紹做重合閘實(shí)驗(yàn)時(shí)，內(nèi)置模擬斷路器的接線方法：

【注意】：本模塊適用于110KV及以下的保護(hù)。對(duì)于220KV以上的，要測(cè)試分相跳閘的的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)另接其他模擬斷路器。

§1.4 注意事項(xiàng)（LY803電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“三相繼保儀"測(cè)試速度大大提高）

1．開關(guān)機(jī)順序:開機(jī)：電源開關(guān) －→ 功放開關(guān)

關(guān)機(jī)：功放開關(guān) －→ 電源開關(guān)

測(cè)試儀啟動(dòng)完畢后，才能投入功放開關(guān)。

2．裝置應(yīng)可靠接地。為保證本機(jī)外殼可靠接大地，外部電源的引入線一定要用三芯電源線！

另外，還提供一個(gè)接地端子，可用來接大地。對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)。

3．優(yōu)良禁止將外部交直流電源引入測(cè)試儀的電壓、電流插孔！

4．使用帶電接點(diǎn)時(shí)，直流電源的＋端，即控制源的＋KM，必須接公共端(N)。直流電源允許電壓為0～250伏。

5．建議開機(jī)后，按下功放開關(guān)先預(yù)熱5～15分鐘,再進(jìn)行試驗(yàn)！

6．如果被測(cè)設(shè)備是在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，則請(qǐng)將現(xiàn)場(chǎng)的電流互感器(CT)、電壓互感器(PT)回路與保護(hù)設(shè)備解開，以免本裝置受強(qiáng)烈干擾而不能正確測(cè)試。

國網(wǎng)新疆電力有限公司在750千伏塔城變電站完成750千伏高壓電抗器帶線路局部放電試驗(yàn)。該試驗(yàn)解決了750千伏高壓電抗器交接試驗(yàn)中缺乏有效局部放電缺陷檢測(cè)手段的難題，標(biāo)志著我國在750千伏電壓等級(jí)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)方面取得重要突破，為后續(xù)同類設(shè)備的交接試驗(yàn)提供了可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)。

作為超高壓、特高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的“穩(wěn)定器"，高抗內(nèi)部絕緣系統(tǒng)在高電壓、大振動(dòng)環(huán)境下易產(chǎn)生局部放電。然而，受限于試驗(yàn)電壓等級(jí)高、容量大等因素，常規(guī)試驗(yàn)儀器和方法難以滿足現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)檢測(cè)需求。

為攻克這一難題，國網(wǎng)新疆電力組織新疆電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)新疆超高壓分公司等單位開展多輪論證，提出了“以輸電線路作為補(bǔ)償電容，與高抗自身電感形成諧振"的試驗(yàn)思路。該方法通過“帶線路"試驗(yàn)，將高抗本體及相連的實(shí)際運(yùn)行線路整體納入檢測(cè)范圍，突破了傳統(tǒng)試驗(yàn)的局限性。

經(jīng)過5輪方案迭代優(yōu)化，9月7日，試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在塔城變電站城納二線三相高抗及10千米線路上展開試驗(yàn)。試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)通過模擬實(shí)際運(yùn)行工況，逐步將電壓升至額定值，并綜合運(yùn)用脈沖電流法、高頻及特高頻等多種監(jiān)測(cè)手段，多維度捕捉和分析設(shè)備狀態(tài)信號(hào)。試驗(yàn)歷經(jīng)48小時(shí)順利完成，被測(cè)設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)正常，局部放電量始終小于100皮庫，驗(yàn)證了該試驗(yàn)方法的可行性。

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