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技術文章 | Technical articles
日前，由黑龍江電力科學研究院參與研發的10千伏寒地新型干式空心電抗器在黑河市220千伏多寶山變電站掛網運行。
干式空心電抗器是重要的一次設備，影響電網安全穩定運行。傳統干式空心電抗器長期運行后，容易出現環流過熱、匝間短路、包封開裂受潮進水等缺陷。這些問題在寒冷地區晝夜大溫差的環境下尤為突出。為此，黑龍江電科院聯合哈爾濱理工大學成立研發團隊，先后完成新型干式空心電抗器電磁結構的優化設計軟件開發、產品樣機制作、型式試驗驗證、現場安裝調試等工作。
據了解，10千伏新型干式空心電抗器采用了弱化包封絕緣、增加匝間絕緣的設計方式，降低了寒冷地區大溫差下材料熱膨脹系數不同引起的包封絕緣材料與導線脫黏的風險。研發團隊還在包封絕緣材料中增加了丁腈橡膠粉體材料，增強包封絕緣材料的韌性。絕緣結構與絕緣材料的雙重優化，使新型電抗器更適用于寒冷地區。10千伏新型干式空心電抗器還采用了優化設計方法和全新的電磁結構，應用電磁設計軟件和新工藝，解決了傳統電抗器分數匝環流、包封開裂等問題。
與傳統干式空心電抗器相比，10千伏新型干式空心電抗器體積減小了54%，溫升降低了32%，制造成本降低了15%。黑龍江電科院將根據新型電抗器運行情況調整優化設備參數。
一、功能特點（LYDJ-40000.05級三相電能表校驗儀設計精巧，結構簡單）
1、儀器是集電能表校驗、電參量測試和檢測電網中發生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質量問題為一體的高精度測試儀器。
2、不停電、不改變計量回路、不打開計量設備情況下，在線實負荷檢測計量設備的綜合誤差。
3、測量電壓，電流，有功功率，無功功率，相角，功率因數，頻率等多種電參量，從而計算出測試設備回路的測量誤差。
4、可顯示被測電壓和電流的矢量圖，用戶可以通過分析矢量圖得出計量設備接線的正確與否。同時，在三相三線接線方式時，可自動判斷48種接線方式。
5、電流回路可使用鉗形互感器進行測量，操作人員無須斷開電流回路，就可以方便、安全的進行測量。
6、可校驗電壓表、電流表、功率表、相位表等指示儀表以及三相三線、三相四線、單相的1A、的各種有功和無功電能表。
7、可采用光電、手動、脈沖等方式進行電能表校驗。
8、測量分析公用電網供到用戶端的交流電能質量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動、閃變、三相電壓允許不平衡度和電網諧波。
9、可顯示單相電壓、電流波形并可同時顯示三相電壓、電流波形。
10、負荷波動監視：測量分析各種用電設備在不同運行狀態下對公用電網電能質量造成的波動。記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數。
11、電力設備調整及運行過程動態監視，幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中出現的問題。
12、測試分析電力系統中無功補償及濾波裝置動態參數并對其功能和技術指標作出定量評價
13、具備萬年歷、時鐘功能，實時顯示日期及時間。可在現場校驗的同時保存測試數據和結果，并通過串口上傳至計算機，通過后臺管理軟件（選配件）實現數據微機化管理。
14、采用大屏幕進口彩色液晶作為顯示器，中文操作界面并配有漢字提示信息、多參量顯示的液晶顯示界面，人機對話界面友好
15、體積小、重量輕，便于攜帶，既可用于現場測量使用，也可用做實驗室的標準計量設備。
二、技術指標（LYDJ-40000.05級三相電能表校驗儀設計精巧，結構簡單）
1、輸入特性
電壓測量范圍：0~400V，50V、100V、200V、400V四檔自動切換量程。
電流測量范圍： 0~，內置互感器分為(CT)檔。鉗形互感器為（Q）、2（Q）、100A（Q）、500A（Q）四個檔位。
相角測量范圍：0~359.9°。
頻率測量范圍：45~55Hz。
2、準確度
計量校驗部分：
電壓：±0.05%（±0.1%）
電流：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
有功功率：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
無功功率：±0.2%（±0.5%）（鉗形互感器±1.0%）
電能：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
頻率：±0.05%（±0.1%）
相位：±0.2°
3、電能質量
基波電壓和電流幅值：基波電壓允許偏差≤0.5％F.S.；基波電流允許偏差≤1％F.S.
基波電壓和電流之間相位差的測量偏差：≤0.5°
諧波電壓含有率測量偏差：≤0.1％
諧波電流含有率測量偏差：≤0.2％
三相電壓不平衡度偏差：≤0.2％
電壓偏差偏差：≤0.2％
電壓變動偏差：≤0.2％
閃變偏差：≤5％
4、工作溫度
工作溫度：－10℃~ +40℃
5、絕緣
⑴、電壓、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100M?。
⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻1.5KV（有效值），歷時1分鐘實驗。
6、標準電能脈沖常數
標準電能脈沖常數：內置互感器常數（FL）=10000 r/kW·h
鉗型互感器常數（FL）：
2 | 100A | 500A | |
10000 r/WK·h | 2000 r/WK·h | 500 r/WK·h | 100 r/WK·h |
7、重量
重量：2Kg
8、體積
體積：25cm×16cm×6cm
三、結構外觀（LYDJ-40000.05級三相電能表校驗儀設計精巧，結構簡單）
1、外型尺寸及面板布置
儀器外形正視如圖一：
儀器上方是液晶顯示器，下方是按鍵區，頂端為接線部分，包括：電壓輸入端子UA、UB、UC、UN；電流輸入端子Ia+、Ia-、Ib+、Ib-、Ic+、Ic-（其中Ia+、Ib+、Ic+為電流流入端，Ia-、Ib-、Ic-為電流流出端 ；鉗形電流互感器接口（A相鉗、B相鉗、C相鉗）；光電及脈沖信號接口。
右側下部為其他接口部分，包括：232串行口（用于上傳保存的數據至計算機）；
充電器接口，用于連接充電器；USB接口，通過數據線可連接電腦，將儀器內存儲卡做為大容量存儲器使用。側面圖見左側圖二。
儀器須及時充電，避免電池深度放電影響電池壽命，
正常使用的情況下盡可能每天充電（長期不用*好在兩周內充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時間應在4小時以上。
儀器的外包裝及配件箱尺寸，如圖三所示：
2、鍵盤操作
鍵盤共有30個鍵，分別為：存儲、查詢、設置、切換、↑、↓、←、→、?、退出、自檢、幫助、數字1、數字2（ABC）、數字3（DEF）、數字4（GHI）、數字5（JKL）、數字6（MNO）、數字7（PQRS）、數字8（TUV）、數字9（WXYZ）、數字0、小數點、＃、輔助功能建F1、F2、F3、F4、F5。
各鍵功能如下：
↑、↓、←、→鍵：光標移動鍵；在主菜單中用來移動光標，使其指向某個功能菜單，按確認鍵即可進入相應的功能；在參數設置功能屏下上下鍵用來切換當前選項，左右鍵改變數值。另外，↓還可以用于顯示子目錄菜單。
?鍵：確認鍵；在主菜單下，按此鍵顯示菜單子目錄，在子目錄下，按下此鍵即進入被選中的功能，另外，在輸入某些參數時，開始輸入和結束輸入。
退出鍵：返回鍵，按下此鍵均直接返回到主菜單。
存儲鍵：用來將測試結果存儲為記錄的形式。
查詢鍵：用來瀏覽已存儲的記錄內容。
設置鍵：保留功能，暫不用。
切換鍵：保留功能，暫不用。
自檢鍵：保留功能，暫不用。
幫助鍵：用來顯示幫助信息。
數字（字符）鍵：用來進行參數設置的輸入（可輸入數字或字符）。
小數點鍵：用來在設置參數時輸入小數點。
＃鍵：保留功能，暫不用。
F1、F2、F3、F4、F5：輔助功能鍵（快捷鍵）。用來快速進入輔助功能界面或實現相應的功能。
當前，新型能源體系和新型電力系統的發展演化呈現時間跨度長且不確定性強的突出特征，高質量統籌能源電力安全保供和清潔低碳轉型，是一項復雜的系統性工程，過渡期中的多目標協同至關重要。新型電網是建設新型電力系統和新型能源體系的核心平臺，圍繞骨干網架建設、各級電網協同、信息技術驅動和數智發展賦能等方面，持續夯實其四大基礎，是打造數智化堅強電網的關鍵抓手。
加強特高壓和超高壓骨干網架建設，即以大能源觀為帶領，立足經濟社會高質量發展的能源需求和能源資源稟賦特征，持續完善適應多能源資源大范圍優化配置、靈活調度要求的骨干網架，夯實數智化電網建設的物理基礎。
推動各級電網協調發展，即以適應高比例可再生能源電力系統“源荷互動"平衡模式為目標，優化各級電網發展節奏和布局，提升承載高比例可再生能源外送消納能力、多直流饋入能力、分布式新能源并網能力等，實現輸電網、配電網與微電網的靈活互濟、協調運行。
實現“大云物移智鏈"等現代信息技術的全面驅動，即以現代信息技術為依托，實現源網荷儲各環節各類主體的信息共享和能力互補，充分釋放其間所蘊含的巨大效率效益空間，有力貫徹落實全面節約戰略，以更加高效的方式打造數智化堅強電網。
堅持數字化智能化綠色化發展，即以數字化轉型為基礎，以智能化發展為手段，以綠色化發展為目標，實現以科學供給滿足經濟社會發展和人民生產生活的合理需要。一方面，電力可以全面反映人類社會生產生活方式和發展訴求，堅持數字化智能化綠色化發展，將帶動能源領域實現價值的全面躍升，體現出更為突出的數據價值、服務價值和平臺生態價值。另一方面，將從經濟社會的更廣維度，實現更加高效的供需協同，為經濟社會發展提供有效的先行保障和服務能力。
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