近年來,國內(nèi)外發(fā)生了多起新能源大規(guī)模并網(wǎng)引發(fā)的振蕩事故。新型電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定問題由傳統(tǒng)的工頻段擴展到中高頻段,呈現(xiàn)寬頻振蕩等新特征,目前相關基礎理論、運行特性、抑制措施等研究尚不成熟,亟待開展系統(tǒng)性研究。
新型電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的主要區(qū)別在于發(fā)、輸、配各環(huán)節(jié)的高度電力電子化,寬頻振蕩問題的本質(zhì)在于三者之間動態(tài)行為的相互作用,在參與對象、振蕩形式及影響范圍等方面都有明顯變化。
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)振蕩的主要參與對象是同步發(fā)電機組,如勵磁控制系統(tǒng)振蕩、原動機調(diào)速系統(tǒng)振蕩、火電機組軸系扭振等。而新型電力系統(tǒng)寬頻振蕩是由電力電子設備及其控制系統(tǒng)和主網(wǎng)架共同決定,如風電機組的電力電子變流器與輸電線路的串聯(lián)補償裝置之間相互作用會引起次同步振蕩。
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的振蕩形式主要有勵磁裝置及控制系統(tǒng)引起的低頻振蕩(0.1-2.5Hz)、汽輪機組轉(zhuǎn)子軸系與線路串聯(lián)補償裝置耦合引起的次同步振蕩等。而新型電力系統(tǒng)的振蕩通常是由電力電子設備及其控制系統(tǒng)引起,振蕩頻率較寬,可以在幾赫茲到上千赫茲范圍內(nèi)持續(xù)振蕩。
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)振蕩往往是單一振蕩模態(tài)的局部振蕩,而新型電力系統(tǒng)的寬頻振蕩涉及多區(qū)域的多機組和多電氣設備,而且振蕩頻率會隨電力電子設備拓撲結構的變化而變化,表現(xiàn)出多模態(tài)特征,導致振蕩能量能在電網(wǎng)中大范圍傳播。
一、產(chǎn)品概述:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩(wěn)定可靠)
煤礦及油井是電纜使用大戶,由于井下作業(yè)環(huán)境條件嚴酷,所以各種電纜年損壞量比較大,為了節(jié)省開支降低生產(chǎn)成本,各礦井及油井一般都配備了自已的電纜維修部門。但由于受檢測設備的限制在維修電纜時常常不盡人意;我公司自主研發(fā)生產(chǎn)的交直流電纜檢測裝置以高壓擊穿法為原理,讓使用者在維修過程中準確的找到電纜破傷點,而且本裝置又兼有舊電纜修復后進行測試的功能,所以本裝置是煤礦及油井用電纜維修公司必不可少的檢修設備。
二、用途范圍:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩(wěn)定可靠)
本裝置是針對15KV以下電纜在地面上(不能在井下試驗)探傷試驗,并在電纜修復后直流耐壓測試和泄漏電流試驗之用。是一臺符合《電氣電纜試驗規(guī)程》要求的,實用性強的電纜維修綜合裝置。
三、技術參數(shù):(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩(wěn)定可靠)
1.電源電壓:單相交流220V、50Hz;
2.探傷直流輸出電壓:0-30KV(按鈕控制);
3.探傷交流輸出電壓:0-30KV(按鈕控制);
4.可測*大電纜長度:3.5km;
5.電纜探傷準確度:±30mm 以內(nèi);
6.自動耐壓測試時間:0-30分(可設定);
7.直流泄漏電流測試范圍:0-100uA;
8.交流泄漏電流測試范圍:0-200uA;
8.高壓變壓器額定容量:6KVA;
9.整流方式:單相半波;
10.放電球隙:手柄羅桿調(diào)節(jié);
11.外形尺寸:1100×1000×1200mm(寬×深×高);
12.重 量:180 Kg
四、設備使用環(huán)境條件:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩(wěn)定可靠)
1.周圍介質(zhì)溫度:-5℃—+40℃;
2.空氣相對溫度:不大于85%(溫度為20℃±5時);
3.海拔高度:不超過2500m;
4.周圍無爆炸危險的介質(zhì),且介質(zhì)中無足以腐蝕金屬和破壞電氣絕緣的氣體及塵埃;
5.無顯著沖擊振動,且無雨雪侵入的場所。
五、結構特點:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩(wěn)定可靠)
1.本設備由控制部分(低壓)和高壓整流,放電及測試部他組成。高低壓間、高低壓與外殼之間都留有足夠的可靠空間。
2.為保證設備及人員保障,高壓啟動前必須由專人用鑰匙進行操作。
3.每次探傷或?qū)﹄娎|進行測試時,都能保證高壓從零位開始徐 升壓,有高低壓限位形狀,升壓或降壓過程均由按鈕進行控制,升降電壓速率平穩(wěn),操作可靠簡便。
4.直流耐壓測試時間可由數(shù)字后自動進行(也可由人工進行控制),試驗時間準確可靠。
5.泄漏電流可根據(jù)耐壓測試過程的需要隨時進行測量。
6.設備有過流及短路保護,有啟動預警告及過流保護。
7.在控制面板上設有電源開關、高壓啟動、高壓停止、升壓、降壓等開關或按鈕,有耐壓測試數(shù)字時間定時繼電器等。
8.在顯示板上有高壓電壓、泄漏電流和低壓總電流等測量電表,設有電源、高壓、定時等指示燈和對球隙放電進行曲觀察窗口等。
9.配備了專用高壓放電棍,供每次探傷或測試后進行放電,以確??煽?,箱底部有接地標志。
六、使用說明:(見原理框圖)
礦用電纜故障檢測儀原理
1.試驗前準備
a、設備使用前外殼必須可靠接地,接地電阻不得大于4歐姆。
b、試驗或使用前應對設備內(nèi)外仔細進行檢查,保持設備尤其是高壓部分端子及速線的清潔是至關重要的。
c、本設備*高工作在容性負載時可調(diào)整并限位至30KV。
d、設備搬動在避免劇烈震動,設備搬動后必須放 1小時后方可使用。
e、高壓表刻度是按容性負載0.01μF時檢定的。
f、將放電棍安裝妥當后,其接地端子與箱體接地螺栓用螺釘固定,并安放于箱體頂部。
2.電纜探傷測試
a、在箱體背面高壓端子⑴和⑵之間用銅螺母將短路板可靠短接。
b、將需探傷電纜芯線接至箱體背面高壓接線端子⑶,電纜其它芯線,屏蔽線及地線短接并連至⑷端,放電球隙調(diào)到1—2mm。
c、將距離調(diào)節(jié)手柄順時針旋轉(zhuǎn),兩球間隙調(diào)到*大位置。
d、打開鑰匙開關,電源指示燈亮,將耐壓 探傷按鈕撥至探傷位置。
e、按下高壓合按鈕,高壓指示燈亮,探傷柜開始工作。
f、按下升壓按鈕,升壓指示燈亮,調(diào)壓器開始升壓。
g、當高壓升到10000V~15000V左右,按下停止按鈕。調(diào)壓器停止升壓。
h、逆時針慢慢合旋轉(zhuǎn)距離調(diào)節(jié)手柄,直至探傷柜內(nèi)兩球產(chǎn)生放電。
i、探傷柜內(nèi)兩球持續(xù)放電,直至將電纜故障點打穿為止。
j、沿電纜長度進行檢查,確定電纜損壞位置并做上記號。如放電后,不易發(fā)現(xiàn)電纜損壞處,可適當加大電壓、加大球隙距離,增加放電強度,使故障點更加清淅地暴露出來。
k、反復進行以上各項,直到每根芯線的所有傷口都查清楚(注:每次進行后都要用放電棍對各處可靠放電,然后才能進行一次操作)。
l、按下降壓按鈕,降壓指示燈亮,調(diào)壓器降壓回零。
m、按下高壓分按鈕,高壓斷開,將耐壓 探傷按鈕撥至中間位置。
n、用放電棍將高壓端及電纜進行充分放電。
3.電纜耐壓及泄漏電流測試
a、斷開背后高壓輸出接線柱⑴和⑵之間有短路片。
b、將需測量耐壓的電纜芯線接至高壓輸出柱⑴或,將短路片接柱⑵和其它芯線,屏蔽線或接地線短路后接至地端。
c、打開鑰匙開關,電源指示燈亮,將耐壓 探傷按鈕撥至耐壓位置。
d、按下高壓合按鈕,高壓指示燈亮,探傷柜開始工作。
e、按下升壓按鈕,升壓指示燈亮,調(diào)壓器開始升壓。
f、當高壓升到所需電壓,按下停止按鈕。調(diào)壓器停止升壓。
g、在試驗耐壓值內(nèi),可在微安表上讀出此時電纜的泄漏電流值。
h、打開時間繼電器開關,時間繼電器開始計時。
i、當計時值到達設定時間值,降壓指示燈亮,調(diào)壓器降壓回零。
j、按下高壓分按鈕,高壓斷開,將耐壓 探傷按鈕撥至中間位置。
k、用放電棍將高壓端及電纜進行充分放電。
l、調(diào)換其它芯線重復以上步驟,直到整條電纜測試完畢。
4.使用后應注意
a、每次試驗后應立即切斷電源,并用放電棍對試件及高壓部分各部充分放電。
b、每天下班前應將外部電源總閘(容量不小于50A)切斷。
針對“雙高”背景下新型電力系統(tǒng)寬頻振蕩問題,目前國內(nèi)外學者從振蕩機理、傳播特性和抑制措施等方面開展了大量研究。
振蕩機理方面,主要采用的研究方法有狀態(tài)空間法、阻抗分析法等。其中狀態(tài)空間法通過計算電力系統(tǒng)的特征值和阻尼比來分析振蕩的動態(tài)行為;阻抗分析法對變流器和電網(wǎng)兩者之間進行解耦,可分別建立各元器件的阻抗模型,當系統(tǒng)結構發(fā)生變化時只需對變化部分進行重新建模。目前這些研究方法主要用于單機系統(tǒng)或小系統(tǒng)的振蕩機理分析,難以分析大規(guī)模新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的振蕩問題,無法從宏觀上掌握和揭示系統(tǒng)振蕩的物理本質(zhì)。
傳播特性方面,電力系統(tǒng)振蕩是擾動能量在電網(wǎng)中傳播的具體體現(xiàn),關于能量傳播引起電網(wǎng)振蕩的研究目前主要集中于電力系統(tǒng)機電暫態(tài)范疇。而對因高比例電力電子器件應用引發(fā)的寬頻振蕩,在系統(tǒng)中傳播的形態(tài)特性、影響因素、內(nèi)在機理尚不明確,需進一步探索新型電力系統(tǒng)振蕩的廣域傳播特性和宏觀動態(tài)行為。
抑制措施方面,目前主要是從電源側和電網(wǎng)側兩個角度來設計控制器方案。其中,電源側的抑制措施包括新能源發(fā)電機組控制器參數(shù)優(yōu)化和變流器增加附加阻尼控制器。電網(wǎng)側抑制措施主要是通過串并聯(lián)靜止無功補償器等裝置,向振蕩機組注入反向電流,從而達到阻尼振蕩的目的。對寬頻振蕩問題,其振蕩頻率的頻帶范圍較寬而且具有時變特性,因此目前的抑制措施無法適應全工況運行。
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