構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，是黨中央基于加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、保障國家能源保障、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作出的一項(xiàng)重大決策部署，對我國能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。
新型電力系統(tǒng)是能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐。公司實(shí)施新型電力系統(tǒng)科技攻關(guān)行動(dòng)計(jì)劃，發(fā)揮好電網(wǎng)“橋梁”和“紐帶”作用，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，為推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、建設(shè)能源強(qiáng)國貢獻(xiàn)智慧和力量，2021年開展第1批8個(gè)科技項(xiàng)目研究，布局4類重點(diǎn)示范工程建設(shè)；2022年確定10大重點(diǎn)科技項(xiàng)目，布局2類重點(diǎn)示范工程建設(shè)。
實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，新型電力系統(tǒng)建設(shè)是重要抓手，強(qiáng)化自主更新是動(dòng)力引擎。公司深入實(shí)施更新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，持續(xù)強(qiáng)化自主更新，連續(xù)攻克特高壓輸電、智能電網(wǎng)、大電網(wǎng)可靠穩(wěn)定控制、新能源并網(wǎng)消納、柔性直流輸電等關(guān)鍵核心技術(shù)，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一、產(chǎn)品概述（YDQC交直流高壓試驗(yàn)變壓器測量工作量小）
YDQC系列輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器是在同類產(chǎn)品YDJ（G）型高壓試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上，按試驗(yàn)變壓器國家標(biāo)準(zhǔn)ZBK41006—89要求，經(jīng)改進(jìn)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(diǎn)。實(shí)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(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)和直流泄漏試驗(yàn)，是高壓試驗(yàn)中必不可少的儀器。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（YDQC交直流高壓試驗(yàn)變壓器測量工作量小）
YDQC系列輕型高壓試驗(yàn)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(jí)低壓繞組繞在鐵芯上，次級(jí)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(hào)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(jí)低壓繞組；17-測量儀表繞組；18-二次級(jí)高壓繞組；19-變壓器油。
三、工作原理（YDQC交直流高壓試驗(yàn)變壓器測量工作量小）
YDQC系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)II。單臺(tái)高壓試驗(yàn)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(tái)），經(jīng)電源控制箱（臺(tái)）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(yàn)變壓器的初級(jí)繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。其工作原理圖見圖2所示。
YDQC交直流高壓試驗(yàn)變壓器測量工作量小1、單臺(tái)YDQC高壓試驗(yàn)變壓器工作原理示意圖
圖2 ：單臺(tái)YDQC高壓試驗(yàn)變壓器工作原理示意圖
在試驗(yàn)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(tái)交直流兩用型高壓試驗(yàn)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(shí)，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(shí)，其狀態(tài)為直流輸出。
3、三臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器串激獲得更高電壓原理見圖4，串激高壓試驗(yàn)變壓器有很大的優(yōu)越性，因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由多個(gè)單臺(tái)串激式試驗(yàn)變壓器組成，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器有著體積小、重量輕、便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，它既可以串接成高出幾倍的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開單獨(dú)使用。整套試驗(yàn)裝置投資小、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖3所示：在三臺(tái)串激式試驗(yàn)變壓器串激使用中，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，第1、二級(jí)的試驗(yàn)變壓器內(nèi)部都有一個(gè)激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當(dāng)控制電壓加在第1級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的初級(jí)繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗(yàn)變壓器B2初級(jí)繞組供電，第2級(jí)試驗(yàn)變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗(yàn)變壓器B3的初級(jí)繞組供電。由于第1級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第2、三級(jí)的試驗(yàn)變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離，這樣試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3對地輸出電壓分別為1U、2U、3U。
圖3：三臺(tái)高壓試驗(yàn)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(jí)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(xiàng)（YDQC交直流高壓試驗(yàn)變壓器測量工作量小）
1、YDQC高壓試驗(yàn)變壓器做工頻耐壓試驗(yàn)使用接線方法見圖5。做工頻耐壓試驗(yàn)前，先根據(jù)試驗(yàn)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(yàn)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(jìn)行的工頻耐壓試驗(yàn)接好工作線路，試驗(yàn)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(yàn)變壓器的外殼以及電源控制箱（臺(tái)）的外殼必須可靠接地。
用三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串激做工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)、第2、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的初級(jí)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(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼，第2、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除第1級(jí)以外、第2、三級(jí)試驗(yàn)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(tái)）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(dòng)按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源，開始升壓。
從零位開始按順時(shí)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(jí)升壓法，慢速升壓法，即60S逐級(jí)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(yàn)電壓的75%后，再以每秒2%額定試驗(yàn)電壓的速度升到您所需試驗(yàn)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(shí)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(yàn)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(yàn)完畢。
張北的風(fēng)點(diǎn)亮北京的燈，點(diǎn)亮了北京2022年冬奧和冬殘奧會(huì)場館。2020年6月，張北±500千伏柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程竣工投產(chǎn)。該工程擁有680萬千瓦的可再生能源匯集能力，是世界頭一個(gè)輸送大規(guī)模風(fēng)能、太陽能、抽水蓄能等多種形態(tài)能源的四端柔性直流電網(wǎng)。經(jīng)由它，張北無限“風(fēng)光”順利進(jìn)京，冬奧場館歷史性地實(shí)現(xiàn)100%綠色電能供應(yīng)。成功的背后，是支撐無數(shù)次精密計(jì)算和仿真試驗(yàn)的電力系統(tǒng)仿真技術(shù)。中國電科院經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)研發(fā)的仿真平臺(tái)，將大電網(wǎng)仿真時(shí)間尺度由“毫秒級(jí)”優(yōu)化至“微秒級(jí)”，實(shí)現(xiàn)了對含多回直流和高比例新能源的大規(guī)模電網(wǎng)的電磁暫態(tài)仿真。
在更大范圍內(nèi)，新型電力系統(tǒng)建設(shè)的更新實(shí)踐也在深入推進(jìn)。公司打造原創(chuàng)技術(shù)策源地，當(dāng)好新型電力系統(tǒng)科技攻關(guān)“主力軍”。福建、浙江、青海三省，西藏藏中、新疆南疆、河北張家口等地區(qū)的新型電力系統(tǒng)示范區(qū)加快建設(shè)，多能互補(bǔ)清潔供能調(diào)節(jié)池、新能源分布式調(diào)相機(jī)群等更新舉措不斷涌現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)高水平能源電力科技自立自強(qiáng)，公司當(dāng)好新型電力系統(tǒng)技術(shù)更新聯(lián)盟“領(lǐng)頭雁”。2022年4月，公司發(fā)起成立新型電力系統(tǒng)技術(shù)更新聯(lián)盟，集聚優(yōu)勢科研力量，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用深度融合。聯(lián)盟成立以來，成員單位從31家擴(kuò)充至52家，達(dá)成32項(xiàng)前瞻性技術(shù)合作意向，聯(lián)合申報(bào)12項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，橋梁紐帶作用充分發(fā)揮，社會(huì)影響力持續(xù)提升。
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