在位于福建省羅源縣的華能羅源電廠,全國容量大、反應(yīng)快的“智慧超級充電寶”——“5MW超級電容+15MW鋰電池混合儲能調(diào)頻系統(tǒng)”近日經(jīng)過調(diào)試,進(jìn)入成熟穩(wěn)定運(yùn)營階段。標(biāo)志著我國超級電容的技術(shù)研發(fā)、集成及應(yīng)用水平躋身世界前列,為電力系統(tǒng)調(diào)頻開辟出新路徑。
充電寶是生活中隨處可見的日常用品。一般情況下,普通的充電寶容量為1萬毫安。但華能羅源電廠的這臺“智慧超級充電寶”總?cè)萘繀s相當(dāng)于21萬多個(gè)1萬毫安普通充電寶的總和,充滿后可同時(shí)滿足近千戶居民家庭一天的可靠用電。更難能可貴的是,這樣的超級充電寶從充滿到全部放電僅需要幾分鐘。
第1章 裝置特點(diǎn)與參數(shù)(SHHZFA-V變頻互感器測試儀可靠解決了測試者的各種需求)
是在傳統(tǒng)基于調(diào)壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎(chǔ)上,廣泛聽取用戶意見、經(jīng)過大量的市場調(diào)研、深入進(jìn)行理論研究之后研發(fā)的新一代革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、*的制造工藝,保證了產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內(nèi)處于水平,是電力行業(yè)用于互感器的專業(yè)測試儀器。
1.1 主要技術(shù)特點(diǎn)
功能全面,既滿足各類CT(如:保護(hù)類、計(jì)量類、TP類)的勵磁特性(即伏安特性)、變比、極性、二次繞組電阻、二次負(fù)荷、比差以及角差等測試要求,又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測試。
現(xiàn)場檢定電流互感器無需標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、升流器、負(fù)載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線,使用極為簡單的測試接線和操作實(shí)現(xiàn)電流互感器的檢定,的降低了工作強(qiáng)度和提高了工作效率,方便現(xiàn)場開展互感器現(xiàn)場檢定工作。
可測量變比差與角差,比差大允許誤差±0.05%,角差大允許誤差±2min,能夠進(jìn)行0.2S級電流互感器的測量,變比測量范圍為1~40000。
基于*的變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流,卻能應(yīng)對拐點(diǎn)高達(dá)60KV的CT測試。
自動給出拐點(diǎn)電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準(zhǔn)確限值系數(shù)(ALF)、儀表保安系數(shù)(FS)、二次時(shí)間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。
測試滿足GB1208(IEC60044-1)、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標(biāo)準(zhǔn),并依照互感器類型和級別自動選擇何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。
測試簡單方便,一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試,而且除了負(fù)荷測試外,CT其他各項(xiàng)測試都是采用同一種接線方式。
全中文動態(tài)圖形界面,無需參考說明書即可完成接線、設(shè)置參數(shù):動態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置,根據(jù)當(dāng)前所選的試驗(yàn)項(xiàng)目自動顯示其相關(guān)參數(shù);動態(tài)顯示幫助接線圖,根據(jù)當(dāng)前所選試驗(yàn)項(xiàng)目,顯示對應(yīng)的接線圖。
5.7寸圖形透反式LCD,陽光下清晰可視。
采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標(biāo)操作,操作簡單,快捷方便,極易掌握。
面板自帶打印機(jī),可自動打印生成的試驗(yàn)報(bào)告。
測試結(jié)果可用U盤導(dǎo)出,程序可用U盤升級,方便快捷。
裝置可存儲1000組測試數(shù)據(jù),掉電不丟失。
配有后臺分析軟件,方便測試報(bào)告的保存、轉(zhuǎn)換、分析,可以用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比、判斷與評估。
易于攜帶,裝置重量<9Kg。
1.2 裝置面板說明(SHHZFA-V變頻互感器測試儀可靠解決了測試者的各種需求)
裝置面板結(jié)構(gòu)如右圖接線端子從左向右:
·紅黑S1、S2端子:試驗(yàn)電源輸出
·紅黑S1、S2端子:輸出電壓回測
·紅黑P1、P2端子:感應(yīng)電壓測量端子
·液晶顯示屏:中文顯示界面
·微型打印機(jī):打印測試數(shù)據(jù)、曲線
·旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo):輸入數(shù)值和操作命令
1.3 主要技術(shù)參數(shù)(SHHZFA-V變頻互感器測試儀可靠解決了測試者的各種需求)
SHHZFA-V | ||
測試用途 | CT, PT | |
輸出 | 0~180Vrms,12Arms,36A(峰值) | |
電壓測量精度 | ±0.1% | |
CT變比 測量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
PT變比 測量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
相位測量 | 精度 | ±2min |
分辨率 | 0.5min | |
二次繞組電阻測量 | 范圍 | 0~300Ω |
精度 | 0.2%±2mΩ | |
交流負(fù)載測量 | 范圍 | 0~1000VA |
精度 | 0.2%±0.02VA | |
輸入電源電壓 | AC220V±10%,50Hz | |
工作環(huán)境 | 溫度:-10οC~50οC, 濕度:≤90% | |
尺寸、重量 | 尺寸365 mm×290 mm×153mm 重量<10kg |
第2章(SHHZFA-V變頻互感器測試儀可靠解決了測試者的各種需求)
用戶接口和操作方法
2.1 電流互感器試驗(yàn)
在參數(shù)界面,用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類型欄,選擇互感器類型為CT。
2.1.1 試驗(yàn)接線
試驗(yàn)接線步驟如下:
一步:根據(jù)表2.1描述的CT試驗(yàn)項(xiàng)目說明,依照圖2.1或圖2.2進(jìn)行接線(對于各種結(jié)構(gòu)的CT,可參考附錄D描述的實(shí)際接線方式)。
表2.1 CT試驗(yàn)項(xiàng)目說明
電阻 | 勵磁 | 變比 | 負(fù)荷 | 說明 | 接線圖 |
√ | 測量CT的二次繞組電阻 | 圖2.1,但一次側(cè)可以不接 | |||
√ | √ | 測量CT的二次繞組電阻、勵磁特性 | 圖2.1,但一次側(cè)可以不接 | ||
√ | √ | 測量CT的二次繞組電阻,檢查CT變比和極性 | 圖2.1, | ||
√ | √ | √ | 測量CT的二次繞組電阻、勵磁特性,檢查CT變比和極性 | 圖2.1 | |
√ | 測量CT的二次負(fù)荷 | 圖2.2, |
二步:同一CT其他繞組開路,CT的一次側(cè)一端要接地,設(shè)備也要接地。
三步:接通電源,準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。
2.1.2 參數(shù)設(shè)置
試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.3。
參數(shù)設(shè)置步驟如下:
用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo),選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目,當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置;當(dāng)光標(biāo)離開試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對應(yīng)的接線圖。
可設(shè)置的參數(shù)如下:
(1)編號:輸入本次試驗(yàn)的編號,便于打印、保存的管理與查找。
(2)額定二次電流:電流互感器二次側(cè)的額定電流,一般為1A和5A。
(3)級別:被測繞組的級別,對于CT,有P、TPY、計(jì)量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個(gè)選項(xiàng)。
(4)當(dāng)前溫度:測試時(shí)繞組溫度,一般可輸入測試時(shí)的氣溫。
(5)額定頻率:可選值為:50Hz或60Hz。
(6)大測試電流:一般可設(shè)為額定二次電流值,對于TPY級CT,一般可設(shè)為2倍的額定二次電流值。對于P級CT,假設(shè)其為5P40,額定二次電流為1A,那么大測試電流應(yīng)設(shè)5%*40*1A=2A;假設(shè)其為10P15,額定二次電流為5A,那么大測試電流應(yīng)設(shè)10%*15*5A=7.5A。
如果用戶希望看到以下結(jié)果,需要準(zhǔn)確設(shè)置基本參數(shù)(建議用戶設(shè)置)。
(1)匝比誤差、比值差和相位差
(2)準(zhǔn)確計(jì)算的極限電動勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差
(3)實(shí)測的準(zhǔn)確限值系數(shù)、儀表保安系數(shù)和對稱短路電流倍數(shù)
(4)實(shí)測的暫態(tài)面積系數(shù)、峰瞬誤差、二次時(shí)間常數(shù)對于不同級別的CT,參數(shù)的設(shè)置也不同,見表2.2。
表2.2 CT參數(shù)描述
參數(shù) | 描述 | P | TPY | 計(jì)量 | PR | PX | TPS | TPX | TPZ |
額定一次電流 | 用于計(jì)算準(zhǔn)確的實(shí)際電流比 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
額定負(fù)荷, 功率因數(shù) | 銘牌上的額定負(fù)荷,功率因數(shù)為0.8或1 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
√ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
額定準(zhǔn)確限值系數(shù) | 銘牌上的規(guī)定,默認(rèn):10。用于計(jì)算極限電動勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差 | √ | |||||||
額定對稱短路電流系數(shù) | 銘牌上的規(guī)定,默認(rèn):10。用于計(jì)算極限電動勢及其對應(yīng)的峰瞬誤差 | √ | √ | √ | √ | ||||
一次時(shí)間常數(shù) | 默認(rèn):100ms | √ | √ | √ | |||||
二次時(shí)間常數(shù) | 默認(rèn):3000ms | √ | √ | ||||||
工作循環(huán) | C-t1-O或C-t1-O-tfr-C-t2-O,默認(rèn):C-t1-O循環(huán) | √ | √ | ||||||
t1 | 一次電流通過時(shí)間,默認(rèn):100ms | √ | √ | ||||||
tal1 | 一次通流保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間,默認(rèn):40ms | ||||||||
tfr | 一次打開和重合閘的延時(shí),默認(rèn):500ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示 | √ | √ | ||||||
t2 | 第二次電流通過時(shí)間,默認(rèn):100ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示 | √ | √ | √ | |||||
tal2 | 二次通流保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間,默認(rèn):40ms 選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示 | √ | √ | ||||||
額定儀表保安系數(shù) | 銘牌上的規(guī)定,默認(rèn)值:10。 用于計(jì)算極限電動勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差 | √ | |||||||
額定計(jì)算系數(shù) | √ | ||||||||
額定拐點(diǎn)電勢Ek | √ | ||||||||
Ek對應(yīng)的Ie | √ | ||||||||
面積系數(shù) | √ | ||||||||
額定Ual | 額定等效二次極限電壓 | √ | |||||||
Ual對應(yīng)的Ial | √ |
第五步: 選擇右邊的開始按鈕進(jìn)行試驗(yàn)。
2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果頁,界面分別如圖2.4。
對于不同級別的CT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)結(jié)果也不同,見表2.3。
表2.3 CT試驗(yàn)結(jié)果描述
試驗(yàn)結(jié)果 | 描述 | P | TPY | 計(jì)量 | PR | PX | TPS | TPX | TPZ | |
負(fù)荷 | 實(shí)測負(fù)荷 | 單位:VA,CT二次側(cè)實(shí)測負(fù)荷 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
功率因數(shù) | 實(shí)測負(fù)荷的功率因數(shù) | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
阻抗 | 單位:Ω,CT二次側(cè)實(shí)測阻抗 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
電阻 | 電阻(25℃) | 單位:Ω,當(dāng)前溫度下CT二次繞組電阻 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
電阻(75℃) | ,單位:Ω,折算到75℃下的電阻值 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
勵磁 | 拐點(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流 | 單位:分別為V和A,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義,拐點(diǎn)電壓增加10%時(shí),拐點(diǎn)電流增加50%。 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
不飽和電感 | 單位:H,勵磁曲線線性段的平均電感 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
剩磁系數(shù) | 剩磁通與飽和磁通的比值 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
二次時(shí)間常數(shù) | 單位:s,CT二次接額定負(fù)荷時(shí)的時(shí)間常數(shù) | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
極限電動勢 | 單位:V,根據(jù)CT銘牌和75℃電阻計(jì)算的極限電動勢 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |||
復(fù)合誤差 | 極限電動勢或額定拐點(diǎn)電勢Ek下的復(fù)合誤差 | √ | √ | √ | √ | |||||
峰瞬誤差 | 極限電動勢下的峰瞬誤差 | √ | √ | √ | ||||||
準(zhǔn)確限值系數(shù) | 實(shí)測的準(zhǔn)確限值系數(shù) | √ | √ | |||||||
儀表保安系數(shù) | 實(shí)測的儀表保安系數(shù) | √ | ||||||||
對稱短路電流倍數(shù)Kssc | 實(shí)測的對稱短路電流倍數(shù) | √ | √ | √ | √ | |||||
暫態(tài)面積系數(shù) | 實(shí)際的暫態(tài)面積系數(shù) | √ | √ | √ | ||||||
計(jì)算系數(shù)Kx | 實(shí)測的計(jì)算系數(shù) | √ | ||||||||
額定拐點(diǎn)電勢Ek | √ | |||||||||
Ek對應(yīng)的Ie | 額定拐點(diǎn)電勢對應(yīng)的實(shí)測勵磁電流 | √ | ||||||||
額定Ual | 額定等效二次極限電壓 | √ | ||||||||
Ual對應(yīng)的Ial | 額定等效二次極限電壓對應(yīng)的實(shí)測勵磁電流 | √ | ||||||||
誤差曲線 | 5%(10%)誤差曲線 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
變比 | 變比 | 額定負(fù)荷下的實(shí)際電流比 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
匝數(shù)比 | 被測試的二次繞組與一次繞組的實(shí)際匝比 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
比值差 | 額定負(fù)荷下的電流誤差 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
相位差 | 額定負(fù)荷下的相位差 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
極性 | CT一次和二次的極性關(guān)系,有同極性/-(減極性)和反極性/+(加極性)兩種 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
匝比誤差 | 實(shí)測匝數(shù)比與額定匝比的相對誤差 | √ | √ | |||||||
標(biāo)準(zhǔn)誤差 | 額定負(fù)荷、下限負(fù)荷下,國標(biāo)檢驗(yàn)電流點(diǎn)的電流誤差、相位誤差表 | √ |
2.2 電壓互感器試驗(yàn)
在參數(shù)界面,用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類型欄,選擇互感器類型為PT。
2.2.1 試驗(yàn)接線
試驗(yàn)接線步驟如下:
一步:根據(jù)表2.4描述的PT試驗(yàn)項(xiàng)目說明,依照圖2.7或圖2.8進(jìn)行接線。
表2.4 PT試驗(yàn)項(xiàng)目說明
電阻 | 勵磁 | 變比 | 說明 | 接線圖 |
√ | 測量PT的二次繞組電阻 | 圖2.7,一次側(cè)必須斷開 | ||
√ | √ | 測量PT的二次繞組電阻、勵磁特性 | 圖2.7,一次側(cè)必須斷開,且一次側(cè)高壓尾必須接地 | |
√ | 檢查PT變比和極性 | 圖2.8 |
第2步:同一PT其他繞組開路。
第三步:接通電源,準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。
2.2.2 參數(shù)設(shè)置
PT的試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.5。
參數(shù)設(shè)置步驟如下:
用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo),選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目,當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置;當(dāng)光標(biāo)離開試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對應(yīng)的接線圖。
可設(shè)置的參數(shù)如下:
(1)編號:輸入試驗(yàn)試驗(yàn)編號。
(2)額定二次電壓:電壓互感器二次側(cè)的額定電壓。
(3)級別:被測繞組的級別,有P、計(jì)量等2個(gè)選項(xiàng)。
(4)當(dāng)前溫度:測試時(shí)繞組溫度,一般可輸入當(dāng)時(shí)的氣溫。
(5)額定頻率:可選值為:50Hz或60Hz。
(6)大測試電壓:試驗(yàn)時(shí)設(shè)備輸出的大工頻等效電壓。
(7)大測試電流:試驗(yàn)時(shí)設(shè)備輸出的大交流電流。
第四步: 選擇右邊的開始按鈕進(jìn)行試驗(yàn)。
2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果頁,如圖2.6。
對于不同級別的PT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)結(jié)果也不同,見表2.5。
表2.5 PT試驗(yàn)結(jié)果描述
試驗(yàn)結(jié)果 | 描述 | P | 計(jì)量 | |
電阻 | 電阻(25℃) | 單位:Ω,當(dāng)前溫度下的電阻 | √ | √ |
電阻(75℃) | 單位:Ω,參考溫度下的電阻值,溫度可修改 | √ | √ | |
勵磁 | 拐點(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流 | 單位:分別為V和A,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義,拐點(diǎn)電壓增加10%時(shí),拐點(diǎn)電流增加50%。 | √ | √ |
變比 | 變比 | 額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的實(shí)際電流比 | √ | √ |
匝數(shù)比 | 被測試的二次繞組與一次繞組的實(shí)際匝比 | √ | √ | |
比值差 | 額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的電流誤差 | √ | √ | |
相位差 | 額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的相位差 | √ | √ | |
極性 | PT一次和二次的極性關(guān)系,有同極性/-(減極性)和反極性/+(加極性)兩種 | √ | √ |
走進(jìn)華能羅源電廠,只見傳說中的“智慧超級充電寶”——十余個(gè)巨大的白色盒子一字排開。儲能電站控制室的屏幕上,顯示著目前超級電容混合儲能調(diào)頻系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
“5、4、3、2、1,開始!”4月初,同樣是在這間控制室,華能羅源電廠運(yùn)行部值長莊淑熙,與十多位技術(shù)人員在大屏前,共同見證這個(gè)“智慧超級充電寶”開始工作?,F(xiàn)場,伴隨儲能投入指示燈的亮起,只見顯示在大屏上的電能存儲百分比開始跳動,幾分鐘后“小電池”圖標(biāo)顯示充電已從下限到達(dá)滿格。
儲能,顧名思義就是存儲能量,是指通過一種介質(zhì)或設(shè)備,把一種能量形式存儲起來。在電力系統(tǒng),通常把大規(guī)模的電化學(xué)儲能電站比喻為“超級很大的電池”。
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