2017年12月20日,第1台机械式高压直流断路器在南方电网±160kV南澳多端柔性直流输电系统中成功挂网运行。它是我国第1台全部自主研制的用于柔性直流输电系统中的机械式高压直流断路器装备,其成功投运是我国在直流输电领域持续创新的又一重要里程碑。
南澳加装高压直流断路器示范应用工程是《中国制造2025》第1批落地项目,项目采用"产、学、研、用"的科技创新模式,针对多端柔性直流输电系统的直流侧故障快速清理难题,由南方电网公司联合华中科技大学、思源电气股份有限公司,在国际上第1次研制出160kV机械式高压直流断路器装备。它基于耦合式高频人工过零技术实现双向直流电流的快速开断,其控制简单、可靠性高,具备0~9kA电流的双向开断能力,开断时间约为3.5ms;在高盐、高湿、强风等复杂户外海岛环境下,占地仅为34平方米,其整体技术达到*水平,对我国抢占上端电工装备制造业的制高点具有重要意义。
一.设计用途(互感器变比特性测试仪测量精准,操作简单)
设计用于对保护类、计量类CT/PT进行自动测试,适用于实验室也适用于现场检测。
二.参考标准(互感器变比特性测试仪测量精准,操作简单)
GB 1207-2006、GB 1208-2006
三.主要特征(互感器变比特性测试仪测量精准,操作简单)
• 支持检测CT和PT
• 满足 GB1207、GB1208等规程要求.
• 无需外接其它辅助设备,单机即可完成所有检测项目,一次测试同时完成励磁、变比极性试验。
• 自带微型快速打印机、可直接现场打印测试结果.
• 操作简便,带有智能提示,使用户更易上手操作。.
• 大屏幕液晶,图形化显示接口.
• 按规程自动给出CT/PT(励磁)拐点值.
• 自动给出5%和10%误差曲线.
• 可保存3000组测试资料,掉电后不丢失.
• 支持U盘转存资料,可以通过标准的PC进行读取,并生成WORD报告.
• 小巧轻便≤22Kg,非常利于现场测试.
四.主要测试功能:(见表1)(互感器变比特性测试仪测量精准,操作简单)
CT(保护类、计量类) | PT |
• 伏安特性(励磁特性)曲线 | • 伏安特性(励磁特性)曲线 |
• 自动给出拐点值 | • 自动给出拐点值 |
• 自动给出5%和10%的误差曲线 | • 变比测量 |
• 变比测量 | • 极性判断 |
• 比差测量 | • 比差测量 |
• 相位(角差)测量 | • 相位(角差)测量 |
• 极性判断 | • 交流耐压测试 |
• 一次通流测试 | • 二次负荷测试 |
• 交流耐压测试 | • 二次绕组测试 |
• 二次负荷测试 | |
•二次绕组测试 | |
•综合测试,一次测试同时完成励磁、变比极性 |
表1
五. 测试仪主要技术参数: (见表2)(互感器变比特性测试仪测量精准,操作简单)
项 目 | 参 数 | |
工作电源 | AC220V±10% 、50Hz | |
设备输出 | 0~2500V 5KVA 大设置值20A | |
大电流输出 | 0~600A | |
励磁精度 | ≤0.5%(0.2%*读数+0.3%*量程) | |
二次绕组 电阻测量 | 范围 | 0.1~300Ω |
精度 | ≤1.0%(0.4%*读数+0.6%*量程) | |
二次实际 负荷测量 | 范围 | 5~500VA |
精度 | ≤0.5%(0.2%*读数+0.3%*量程)±0.1VA | |
相位测量 (角差) | 精度 | 4min |
分辨率 | 0.1min | |
CT 变比测量 | 范围 | ≤25000A/5A(5000A/1A) |
精度 | ≤0.5%(0.2%*读数+0.3%*量程) | |
PT 变比测量 | 范围 | ≤500KV |
精度 | ≤0.5%(0.2%*读数+0.3%*量程) | |
工作环境 | 温度:-10℃ ~ 40℃,湿度:≤90%,海拔高度:≤1000m | |
尺寸、重量 | 尺寸:410mm × 260mm × 340mm , 重量:≤22Kg |
表2
5.1.工作条件要求
输入电压 220Vac±10%、额定频率 50Hz;
测试仪应该由带有保护接地的电源插座供电。如果保护地的连接有问题,或者电源没有对地的隔离连接,仍然可以使用测试仪,但是我们不保证安全;
参数对应的环境温度是23℃±5℃;
保证值在出厂校验后一年内有效。
参数:
CT | PT |
R26; 伏安特性(励磁特性)曲线 | R26; 伏安特性(励磁特性)曲线 |
R26; 自动给出拐点值 | R26; 自动给出拐点值 |
R26; 自动给出5%和10%的误差曲线 | R26; 变比测量 |
R26; 变比测量 | R26; 极性判断 |
R26; 极性判断 | R26; 交流耐压测试 |
R26; 一次通流测试 | R26; 铁心退磁 |
R26; 交流耐压测试 | |
R26; 铁心退磁 |
第1,自主创造拓扑,将机械式高压直流断路器推向现实。南澳160kV机械式高压直流断路器作为第1台工程应用的机械式高压直流断路器,为消除知识产权风险,采用自主创造的*拓扑,攻克了传统机械式直流断路器高压预储能、高压快速触发、快速分断等技术难题,将快速开断高压直流大电流的百年梦想变成现实。
第2,技术经济性优势突出,助力柔性直流电网推广。南澳160kV机械式高压直流断路器主要基于成熟、静态电力设备元件,且所有零部件已全部国产化。相对于同类电压等级的混合式高压直流断路器,它具有可靠性高、损耗小、成本低、占地面积小且可直接户外布置等优势,从而大幅降低工程建设和运行维护成本,有助于推动柔性直流电网的规模化发展。
第3,建立了完善的研究试验平台。依托南方电网直流输电技术国家重点实验室的柔性直流输电和电力电子仿真平台,对加装高压直流断路器后的南澳多端柔性直流系统控制保护功能进行了全面测试。项目组攻克了含直流断路器的多端柔性直流输电控保系统的快速故障定位技术,可在2ms时间内完成直流侧故障迅速定位,通过直流断路器实现第三站及直流线路区域故障的快速隔离,避免了多端柔性直流输电系统的全停。机械式高压直流断路器的工程应用圆满地解决了现有南澳多端柔性直流系统第三站在线投切和直流线路故障清除的难题,有效地提高了南澳多端柔性直流输电系统的灵活性和可靠性。
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