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在青海海西±400千伏青藏聯(lián)網(wǎng)工程柴達(dá)木換流站，由國網(wǎng)青海省電力公司組織實(shí)施的330千伏人工短路試驗(yàn)及新能源/儲(chǔ)能特性測(cè)試完成，充分驗(yàn)證了新能源、儲(chǔ)能等設(shè)備的故障穿越能力和暫態(tài)電壓支撐能力，對(duì)于保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
近年來，青海新能源與儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大，設(shè)備型號(hào)多樣、性能各異的新能源及儲(chǔ)能設(shè)備給涉網(wǎng)安全工作帶來挑戰(zhàn)。
24年9月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于提升新能源和新型并網(wǎng)主體涉網(wǎng)安全能力服務(wù)新型電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的通知》。國網(wǎng)青海電力貫徹落實(shí)通知要求，結(jié)合本省能源發(fā)展實(shí)際，組織核查省內(nèi)集中式風(fēng)電、光伏及儲(chǔ)能電站的涉網(wǎng)安全性能。人工短路試驗(yàn)是核查的重要組成部分，可以驗(yàn)證新能源及儲(chǔ)能設(shè)備應(yīng)對(duì)電網(wǎng)事件時(shí)的響應(yīng)特性。
本次測(cè)試由國家電網(wǎng)有限公司西北分部統(tǒng)籌指導(dǎo)、國網(wǎng)青海電力調(diào)控中心與青海電力科學(xué)研究院協(xié)同推進(jìn)，分3次實(shí)施、歷時(shí)3個(gè)月完成。試驗(yàn)地點(diǎn)分別位于海南、海西兩個(gè)千萬千瓦級(jí)新能源基地，測(cè)試項(xiàng)目覆蓋風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能、調(diào)相機(jī)、靜止無功發(fā)生器等8類設(shè)備，共28個(gè)測(cè)試點(diǎn)。
試驗(yàn)開始前，測(cè)試團(tuán)隊(duì)提前勘查現(xiàn)場(chǎng)，編制調(diào)度操作方案和試驗(yàn)方案，并在海南、海西兩個(gè)千萬千瓦級(jí)新能源基地部署多個(gè)測(cè)試點(diǎn)，確保試驗(yàn)高效組織、有序協(xié)同、安全實(shí)施。
一、儀器概述（LYJS9000F電力市場(chǎng)需求“變頻介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)"測(cè)試速度大大提高）
介損測(cè)量是絕緣試驗(yàn)中很基本的方法，可以有效地發(fā)現(xiàn)電器設(shè)備絕緣的整體受潮劣化變質(zhì)，以及局部缺陷等。在電工制造、電氣設(shè)備安裝、交接和預(yù)防性試驗(yàn)中都廣泛應(yīng)用。變壓器、互感器、電抗器、電容器以及套管、避雷器等介損的測(cè)量是衡量其絕緣性能的*基本方法。突破了傳統(tǒng)的電橋測(cè)量方式，采用變頻電源技術(shù)，利用單片機(jī)、和現(xiàn)代化電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)頻率變換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)運(yùn)算；達(dá)到抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)試速度快、精度高、全自動(dòng)數(shù)字化、操作簡(jiǎn)便；電源采用大功率開關(guān)電源，輸出45Hz和55Hz純正弦波，自動(dòng)加壓，可提供*高10千伏的電壓；自動(dòng)濾除50Hz干擾，適用于變電站等電磁干擾大的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。廣泛適用于電力行業(yè)中變壓器、互感器、套管、電容器、避雷器等設(shè)備的介損測(cè)量。
二、使用措施（LYJS9000F電力市場(chǎng)需求“變頻介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)"測(cè)試速度大大提高）
1、使用本儀器前一定要認(rèn)真閱讀本手冊(cè)。
2、儀器的操作者應(yīng)具備一般電氣設(shè)備或儀器的使用常識(shí)。
3、本儀器戶內(nèi)外均可使用，但應(yīng)避開雨淋、腐蝕氣體、塵埃過濃、高溫、陽光直射等場(chǎng)所使用。
4、儀表應(yīng)避免劇烈振動(dòng)。
5、對(duì)儀器的維修、護(hù)理和調(diào)整應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行。
6、在任何接線之前必須用接地電纜把儀器接地端子與大地可靠連接起來。
7、異頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀由于測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生高電壓，所以測(cè)試人員必須全部嚴(yán)格遵守可靠操作規(guī)程，防止他人接觸高壓部件和電路。直接從事測(cè)試的人員必須全部了解高壓測(cè)試線路，及儀器操作要點(diǎn)。非從事測(cè)試人員必須遠(yuǎn)離高壓測(cè)試區(qū)，測(cè)試區(qū)必須用柵欄或繩索、警視牌等清楚表示出來。
8、儀器的調(diào)整維修和維護(hù)，必須在不加電情況下進(jìn)行，如果必須加電，則操作者必須非常熟悉本儀器高壓危險(xiǎn)部件。
9、保險(xiǎn)管損壞時(shí)，必須確保更換同樣的保險(xiǎn)，禁止更換不同型號(hào)保險(xiǎn)或?qū)⒈ｋU(xiǎn)直接短路使用。
10、儀器出現(xiàn)故障時(shí)，關(guān)閉電源開關(guān)，等待一分鐘之后再檢查。
三、可測(cè)試參數(shù)（LYJS9000F電力市場(chǎng)需求“變頻介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)"測(cè)試速度大大提高）
1、儀器可測(cè)量下列參數(shù)并數(shù)字顯示：
2、被測(cè)試品的電容量值CX，以pF或nF為單位，1nF=1000pF。
3、被測(cè)試品的介質(zhì)損耗值tgδ，以%顯示。
四、性能特點(diǎn)（LYJS9000F電力市場(chǎng)需求“變頻介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)"測(cè)試速度大大提高）
1、儀器采用復(fù)數(shù)電流法，測(cè)量電容、介質(zhì)損耗及其它參數(shù)。測(cè)試結(jié)果精度高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量。
2、儀器采用了變頻技術(shù)來消除現(xiàn)場(chǎng)50Hz工頻干擾，即使在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。
3、儀器采用大屏幕液晶顯示器，測(cè)試過程通過漢字菜單提示既直觀又便于操作。
4、儀器操作簡(jiǎn)便，測(cè)量過程由微處理器控制，只要選擇好合適的測(cè)量方式，數(shù)據(jù)的測(cè)量就可在微處理器控制下自動(dòng)完成。
5、一體化機(jī)型，內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容和高壓電源，便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，減少現(xiàn)場(chǎng)接線。
6、儀器測(cè)量準(zhǔn)確度高，可滿足油介損測(cè)量要求，因此只需配備標(biāo)準(zhǔn)油杯，和專用測(cè)試線即可實(shí) 現(xiàn)油介損測(cè)量。
7、設(shè)CVT測(cè)試功能，可實(shí)現(xiàn)CVT的自激法測(cè)試，無需外置附件，只需一次測(cè)量，C1,C2的電容和介損全部測(cè)出。
8、反接線測(cè)試采用ivddv技術(shù),消除了以往反接線數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
9、具有反接線低壓屏蔽功能，在220kV CVT 母線接地情況下，對(duì)C11 可進(jìn)行不拆線10kV 反接線介損測(cè)量
10、具有測(cè)量高電壓介損功能，能夠使用高壓變壓器或串聯(lián)諧振進(jìn)行超過10kV電壓的介損試驗(yàn)。
11、接地保護(hù)功能，當(dāng)儀器不接地線或接地不佳時(shí)，儀器不進(jìn)入正常程序，不輸出高壓。過流保護(hù)功能，在試品短路或擊穿時(shí)儀器不受損壞。
12、觸電保護(hù)功能，當(dāng)儀器操作人員不小心觸電時(shí)候，儀器會(huì)立即切斷高壓，保障試驗(yàn)人員的保障.
五、技術(shù)指標(biāo)（LYJS9000F電力市場(chǎng)需求“變頻介質(zhì)損耗測(cè)試系統(tǒng)"測(cè)試速度大大提高）
1、準(zhǔn)確度：Cx: ±（讀數(shù)×1%+1pF）
tgδ: ±（讀數(shù)×1%+0.00040）
2、抗干擾指標(biāo)：變頻抗干擾，在200%干擾下仍能達(dá)到上述準(zhǔn)確度
3、電容量范圍：內(nèi)施高壓：3pF～60000pF/10kV 60pF～1μF/0.5kV
外施高壓：3pF～1.5μF/10kV 60pF～30μF/0.5kV
4、分辨率：*高0.001pF，4位有效數(shù)字
5、tgδ范圍：不限，分辨率0.001%，電容、電感、電阻三種試品自動(dòng)識(shí)別。
6、試驗(yàn)電流范圍：10μA～1A
7、內(nèi)施高壓：設(shè)定電壓范圍：0.5～10kV
8、*大輸出電流：200mA
9、升降壓方式：連續(xù)平滑調(diào)節(jié)
10、試驗(yàn)頻率： 45、50、55、60、65Hz單頻
45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自動(dòng)雙變頻
11、頻率精度：±0.01Hz
12、外施高壓：正接線時(shí)*大試驗(yàn)電流1A，工頻或變頻40-70Hz
反接線時(shí)*大試驗(yàn)電流10kV/1A，工頻或變頻40-70Hz
13、CVT自激法低壓輸出：輸出電壓3～50V，輸出電流3～30A
14、CVT變比測(cè)量：
變比測(cè)量精度：±讀數(shù)×1% ；變比測(cè)量范圍：10～99999
15、相位測(cè)量精度：±0.1°；相位測(cè)量范圍：0～359.9°
16、測(cè)量時(shí)間：約40s，與測(cè)量方式有關(guān)
17、輸入電源：180V～270VAC，50Hz±1%，市電或發(fā)電機(jī)供電
18、計(jì)算機(jī)接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232接口
19、打印機(jī)：煒煌A7熱敏微型打印機(jī)
20、環(huán)境溫度： -10℃～50℃
21、相對(duì)濕度：<90%
22、外形尺寸：460×360×350mm
23、儀器重量：28kg
六、測(cè)量方式及原理
按被測(cè)試品是否接地分兩種測(cè)量方式，即正接線測(cè)量方式和反接線測(cè)量方式。兩種測(cè)量方式的原理如圖一所示：
在高壓電源的10kV側(cè)，高壓分兩路，一路給機(jī)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容CN，此電容介損非常小，可以認(rèn)為介損為零，即為純?nèi)菪噪娏?，此電流ICN 可做為容性電流基準(zhǔn)。在Cx試品一側(cè)，試品電流Icx通過采樣電阻R采入機(jī)內(nèi)，此Icx可分解成水平分量和垂直分量見圖二所示，通過計(jì)算水平分量與垂直分量的比值即可得到tgδ值。
在圖一（a）中Cx為非接地試品，試品電流Icx從試品末端進(jìn)入采樣電阻R，得到全電流值，在圖一（b）中Cx為接地試品，機(jī)內(nèi)Cx端直接接地，電流Icx從試品高壓端到機(jī)內(nèi)采樣電阻取得全電流值。
“所謂‘全自主可控新一代變電站’，‘全自主可控’是指變電站實(shí)現(xiàn)了一次、二次設(shè)備全鏈條國產(chǎn)化。同時(shí)，它符合國家電網(wǎng)有限公司新一代智能變電站建設(shè)要求。"
從立項(xiàng)、實(shí)施到建成投運(yùn)，這項(xiàng)示范工程過程艱辛。“起初，我們心里也沒底。"于同偉坦言，此前國內(nèi)500千伏變電站的核心設(shè)備等需要進(jìn)口。自19年起，國家電網(wǎng)有限公司啟動(dòng)全自主可控變電站一次、二次設(shè)備技術(shù)攻關(guān)，開展國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、公司科技項(xiàng)目研究，取得眾多原創(chuàng)成果。“國內(nèi)能源領(lǐng)域的科技水平逐年提升，很多關(guān)鍵技術(shù)在世界范圍內(nèi)也優(yōu)良。我們堅(jiān)定了信心。"
一根頭發(fā)絲的直徑約為60微米，而西泉變電站480臺(tái)高電壓并聯(lián)電容器的關(guān)鍵介質(zhì)——聚丙烯粗化薄膜厚度僅12至14微米，具有低介電損耗、高電氣強(qiáng)度、機(jī)械性能優(yōu)異等特點(diǎn)。
中國電力科學(xué)研究院有限公司材料所電容器薄膜團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人邢照亮介紹，過去我國無法自主生產(chǎn)電容器用粗化薄膜材料。對(duì)此，中國電科院開創(chuàng)電工級(jí)聚丙烯“本體聚合+洗滌純化"工藝路線，于2023年提出了聚丙烯粗化薄膜材料結(jié)晶調(diào)控與粗化方法。應(yīng)用相關(guān)成果，整套設(shè)備成本較進(jìn)口產(chǎn)品降低5%以上，實(shí)現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。邢照亮說：“目前，我國粗化薄膜材料已經(jīng)批量生產(chǎn)與應(yīng)用。"
西泉變電站所使用的是高導(dǎo)電率耐熱鋁合金導(dǎo)線。這種導(dǎo)線由國網(wǎng)遼寧電力通過優(yōu)化稀土微合金化技術(shù)、調(diào)控導(dǎo)向制備工藝研制而成，在保證力學(xué)性能和耐熱性能不降低的基礎(chǔ)上，導(dǎo)電率從60%國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)提高到61.5%國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)，輸送容量提高40%以上。
西泉變電站從核心材料、關(guān)鍵芯片到操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫乃至技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)了100%自主可控。
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