紅山工業(yè)園附近的配電網(wǎng)主要以架空線路組成,工業(yè)負(fù)荷比較大,配電網(wǎng)的日常運行壓力大,故障危害性也大。
“以前電網(wǎng)出故障了,我們都要從錢江供電所開車趕到這里,穿戴保障工作器具再登桿操作,全程要用上一個半小時?,F(xiàn)在如果跳閘了,我們就可以通過5G網(wǎng)絡(luò)進行開關(guān)遠(yuǎn)程遙控。”
為趙宇琪和工友們提供了極大便利的“5G網(wǎng)絡(luò)進行開關(guān)遠(yuǎn)程遙控”功能正是基于中國移動的5G電力專網(wǎng)軟硬切片結(jié)合技術(shù)。目前這一技術(shù)已經(jīng)在浙江的電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。
2022年3月,寧波市北侖區(qū)梅山變電所的一條電力線路發(fā)生了故障,導(dǎo)致梅山雙獅村一帶供電困難。電網(wǎng)調(diào)度指揮中心果斷啟用5G智能柱上開關(guān),將原先故障的線路迅速從電網(wǎng)中隔離,并遠(yuǎn)程控制從鄰近線路提供電力保障。原本數(shù)小時才能處理的故障,現(xiàn)在實現(xiàn)秒級精準(zhǔn)隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)。
區(qū)別于其他5G智慧電力探索,中國移動在浙江實現(xiàn)了5G電力專網(wǎng)軟硬切片兩種應(yīng)用模式:通過5G硬切片技術(shù),可以建立端到端的獨享數(shù)據(jù)通道,承載秒級負(fù)荷控制等生產(chǎn)控制業(yè)務(wù);軟切片技術(shù)則是基于5G大網(wǎng)的非獨享通道,可以承載管理和數(shù)據(jù)采集類應(yīng)用數(shù)據(jù)。
目前,中國移動已經(jīng)在浙江建設(shè)完成國內(nèi)*大的電力應(yīng)用5G硬切片示范區(qū),完成國內(nèi)第1個秒級可中斷負(fù)荷終端批量化保障接入工程,調(diào)節(jié)的負(fù)荷規(guī)??蛇_(dá)到200萬千瓦。
自2021年以來,中國移動與國網(wǎng)浙江電力合作建設(shè)了國內(nèi)*大規(guī)模的5G+智慧電力落地應(yīng)用場景,實現(xiàn)了5G電力專網(wǎng)軟硬切片的兩種應(yīng)用模式,完成國內(nèi)第1個秒級可中斷負(fù)荷終端批量化可靠接入工程,上線了一批智慧電力應(yīng)用。
一、產(chǎn)品及選用(WBVLF3000超低頻高電壓變壓器適用于各種電力設(shè)備)
1、命名說明
2、超低頻系列產(chǎn)品 表1
型號
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額定電壓
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帶載能力
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電源保險管
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重量
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用途
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VLF-30/1.1
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30kV
(峰值)
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0.1Hz,≤1.1μF
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10A
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控制器:4㎏
升壓體:25㎏
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10KV電纜、發(fā)電機
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0.05Hz,≤2.2μF
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0.02Hz,≤5.5μF
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VLF-50/5
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50kV
(峰值)
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0.1Hz,≤5μF
|
55A
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控制器:5㎏
升壓體:55㎏
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用于電纜故障的燒穿
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0.05Hz,≤10μF
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0.02Hz,≤25μF
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VLF-80/1.1
|
80kV
(峰值)
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0.1Hz,≤1.1μF
|
30A
|
控制器:5㎏
升壓體:45㎏
|
35Kv電纜、發(fā)電機
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0.05Hz,≤2.2μf
|
0.02Hz,≤5.5μF
|
3、根據(jù)被試對向選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品。
使用時,試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小,會影響輸出波形。若小于0.05μF,儀器將不能正常輸出??刹⒙?lián)0.1 μF的電容輔助輸出。下面是一些設(shè)備的電容量,供用戶參考。
不同發(fā)電機的單相對地電容量 表2
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火 電
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水 電
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發(fā)電機容量(MW)
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200
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300
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600
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85
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125-150
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300
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400
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單相對地
電容(μF)
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0.2-0.25
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0.18-0.26
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0.31-0.34
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0.69
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1.8-1.9
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1.7-2.5
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2.0-2.5
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交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(μF/km) 表3
電容μF/Km
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電壓kV
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10
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0.15
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0.17
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0.18
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0.19
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0.21
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0.24
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0.26
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0.28
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0.32
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0.38
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-
|
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35
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-
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-
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-
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0.11
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0.12
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0.13
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0.14
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0.15
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0.16
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0.17
|
0.19
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截面積cm2
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16
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25
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35
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50
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70
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95
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120
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150
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185
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240
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270
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4、試品電流的估算方法:
計算公式:?。桑剑拨?/span>fCU
二、絕緣耐壓試驗原理(WBVLF3000超低頻高電壓變壓器適用于各種電力設(shè)備)
超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量,所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設(shè)備,不但笨重,造價高,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗頻率,從而降低了試驗電源的容量。從國內(nèi)外多年的理論和實踐證明,用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗,不但能有同樣的等效性,而且設(shè)備的體積大為縮小,重量大為減輕 ,理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化,與工頻試驗相比優(yōu)越性更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國正在推廣這一方法,本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
三、產(chǎn)品簡介(WBVLF3000超低頻高電壓變壓器適用于各種電力設(shè)備)
本產(chǎn)品接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進技術(shù),采用微機控制,升壓、降壓、測量、保護完全自動化,并且在自動升壓過程中能進行人工干預(yù)。由于全電子化,所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示,清晰直觀、打印機輸出試驗報告。設(shè)計指標(biāo)完全符合《電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)條件,第4部分:超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),使用十分方便。現(xiàn)在國內(nèi)外均采用機械式的辦法進行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號,所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn),測量誤差大,高壓部分有火花放電,設(shè)備笨重,而且正弦波的二,四象限還需要大功率高壓電阻進行放電整形,所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處,另外,還有如下特點需要特別說明:
電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過高壓側(cè)采樣獲得,所以數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確。
過壓保護:當(dāng)輸出超過所設(shè)定的限壓值時,儀器將停機保護,動作時間小于20ms。
過流保護:設(shè)計為高低壓雙重保護,高壓側(cè)可按設(shè)定值進行精準(zhǔn)停機
保護;低壓側(cè)的電流超過額定電流時將進行停機保護,動作時間都小于20ms。
★ 高壓輸出保護電阻設(shè)計在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護電阻。
由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路,所以輸出無容升效應(yīng)。
四、技術(shù)參數(shù)(WBVLF3000超低頻高電壓變壓器適用于各種電力設(shè)備)
1、輸出額定電壓:參見表1
2、輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。
3、帶載能力:參見表1 0.1 Hz *大1.1μF
0.05 Hz *大2.2μF
0.02 Hz *大5.5μF
4、測量精度:3%
5、電壓正,負(fù)峰值誤差:≤3%
6、電壓波形失真度:≤5%
7、使用條件:戶內(nèi)、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度:≤85%RH
8、電源:交流50 Hz,220V ±5%
9、電源保險管:參見表1
五、結(jié)構(gòu)說明(WBVLF3000超低頻高電壓變壓器適用于各種電力設(shè)備)
1、控制器面板示意圖
圖1
圖1中各部件示意以及功能說明:
(1)“地”:接地端子,使用時與大地相連。
(2)“控制輸出”:輸出多芯插座,使用時與升壓體的輸入多芯插座相連。
(3)“對比度”:對比度調(diào)節(jié)旋扭,用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對比度。
(4)“功能鍵”:其功能由顯示器提示欄對應(yīng)位置提示。
(5)“AC220V”:電源輸入插座,內(nèi)藏保險管。
(6)“開關(guān)”:電源開關(guān)。內(nèi)藏指示燈,開時亮,關(guān)時熄。
(7)“打印機”:打印測試報告。
(8)“液晶顯示器”:顯示測試數(shù)據(jù)。
2、升壓器結(jié)構(gòu)示意圖
六 操作說明
1、連線方法
圖3 (連線圖)
連線說明:用本產(chǎn)品隨機配備的兩根專用線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用電源線連至50Hz/220V的交流電上。
2、操作程序
(1) 開機。(注意:每次開機前都要對試品充分放電,升壓過程中需要停機時請先按停機鍵,再用電源開關(guān))
按上述方法連好所有線路之后,就可以將電源開關(guān)打開。儀器在微機上電復(fù)位下,自動進入如圖4所示的設(shè)限界面。在進行連線、拆線、或暫不使用儀器時,應(yīng)將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕無顯示,應(yīng)先檢查保險管是否熔斷。大小應(yīng)按表1提供的數(shù)據(jù)更換。
(2) 設(shè)置限定參數(shù)
圖4(設(shè)定界面)
在圖4所示的設(shè)限界面上,可根據(jù)試驗的需要設(shè)定好試驗頻率、試驗電壓、高壓側(cè)的過壓保護值、過流保護值、試驗時間。將光標(biāo)移到相應(yīng)的設(shè)定,按確定鍵選擇。
頻率有三種選擇:0.1、0.05、0.02。它規(guī)定了儀器的輸出頻率。單位為Hz
試驗電壓范圍為10KV至額定值。(請不要設(shè)小于10KV的試驗電壓),它規(guī)定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個設(shè)定電壓值時,就不再升壓,并保持在這個峰值下進行等幅的正弦波輸出。
電壓保護值設(shè)定范圍為0至額定值,單位為kV。它規(guī)定了通過試品的電壓上限值,當(dāng)電壓超過此設(shè)定時,儀器自動切斷輸出,進行停機操作。一般情況下電壓保護值設(shè)定為比試驗電壓高4KV。
電流保護值設(shè)定范圍為0至額定值,單位為mA。它規(guī)定了通過試品的電流上限值,當(dāng)電流超過此設(shè)定時,儀器自動切斷輸出,進行停機操作。
定時修改范圍:0-99分。它規(guī)定了試驗時間的長短。單位為分鐘。
以上電壓,電流均為峰值,儀器顯示的測量數(shù)據(jù),以及打印報告上的電壓電流值均為峰值。
將光標(biāo)移到“啟動試驗電壓”按確定鍵,儀器進入圖5所示的升壓界面。
自動升壓
自檢成功后,儀器自動進入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個周期的時間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過程中,按停機鍵,儀器將切斷電壓輸出,回到開始畫面。當(dāng)升壓值接近設(shè)定值時出現(xiàn)圖6
圖6
此時按“上下”鍵,微調(diào)電壓,按“確定”鍵,儀器開始計時,計時結(jié)束后自動打印試驗報告。回到開始畫面,放電結(jié)束后再開始下一次測量。
★另外還有兩種非正常停機:過壓保護停機、過流保護停機。停機后出現(xiàn)相應(yīng)的提示界面,放電結(jié)束后,再調(diào)整限制電壓值或限制電流值,再開始下次測量。
近年來,浙江綠色能源比例迅速提升。毗鄰杭州亞運村的電力能源碳中和技術(shù)示范基地,屋頂被一大片光伏板覆蓋著,邊上還有兩臺風(fēng)力發(fā)電機在迅速運轉(zhuǎn)。這些屋頂光伏以及風(fēng)力發(fā)電實現(xiàn)年度發(fā)電量超百萬千瓦時,可滿足亞運村區(qū)域的智慧路燈、園區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心等設(shè)備設(shè)施的用電需求。
在浙江頭個碳中和變電站,屋頂光伏以及風(fēng)力發(fā)電實現(xiàn)年度發(fā)電量超百萬千瓦時,通過5G賦能實現(xiàn)了直流源網(wǎng)荷儲場景之間電力靈活調(diào)度。
作為浙江第1個碳中和變電站,電力能源碳中和技術(shù)示范基地采用了“互聯(lián)網(wǎng)+5G+智能網(wǎng)關(guān)”的先進通信技術(shù),滿足了電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)與用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源雙向通信的需要,實現(xiàn)了變電站、充電站、數(shù)據(jù)中心站、直流配電站、光伏站、儲能站六大直流源網(wǎng)荷儲場景之間電力資源靈活調(diào)度。
“電力能源碳中和技術(shù)示范基地也成為‘5G虛擬電廠’試點之一,通過5G賦能實現(xiàn)對分布式資源從供給側(cè)到需求側(cè)的能源互聯(lián)和友好互動,有效提升綠色能源的利用效率。”
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