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3月16日，工作人員使用1000千伏特高壓互感器試驗車完成了±800千伏錫盟—泰州特高壓直流工程泰州換流站第30臺交流互感器的現(xiàn)場交接試驗。
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這臺試驗車是國網(wǎng)江蘇省電力公司牽頭完成的“全系列國家工頻高電壓標(biāo)準(zhǔn)裝置研制與應(yīng)用”項目成果之一。該項目首創(chuàng)基于互感器電壓比例串聯(lián)加法原理的工頻高電壓量值溯源方法，研制了首套1000千伏高精度串聯(lián)式工頻高電壓計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，發(fā)明了一種車載式1000千伏電壓互感器校驗裝置和GIS中電壓互感器校驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了我國高電壓計量領(lǐng)域重大突破。日前，該項目榮獲2016年度國家電網(wǎng)公司專利一等獎和江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎。
立足創(chuàng)新特高壓計量破難題
計量關(guān)系國計民生。“全系列國家工頻高電壓標(biāo)準(zhǔn)裝置研制與應(yīng)用”項目主要完成人之一、國網(wǎng)江蘇電力科學(xué)研究院計量中心副主任楊世海說，“作為關(guān)鍵電學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)，國家工頻高電壓標(biāo)準(zhǔn)裝置是統(tǒng)一全國工頻高電壓量值的權(quán)威依據(jù)。高電壓計量裝置測量準(zhǔn)確與否，關(guān)系到電網(wǎng)安全和發(fā)電、供電、用電三方電能貿(mào)易結(jié)算的公平公正。”
千伏電壓互感器校驗裝置問世 高電壓計量獲重大突破
楊世海解釋說：“高精測量技術(shù)，是跨區(qū)輸電結(jié)算的需要。一般居民家中用電每月有上百千瓦時，但特高壓工程一年輸電量可達(dá)上百億千瓦時，精準(zhǔn)結(jié)算顯得尤為重要。”
“但在這個項目實施前，我國高電壓計量存在三個問題。”楊世海介紹，隨著電壓等級的提升，絕緣和結(jié)構(gòu)對誤差影響顯著增加，傳統(tǒng)方法研制的國家計量標(biāo)準(zhǔn)裝置準(zhǔn)確度低；特高壓國家計量標(biāo)準(zhǔn)存在技術(shù)空白；開展高電壓計量裝置現(xiàn)場檢測時，傳統(tǒng)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置易受作業(yè)環(huán)境限制，安全隱患大，準(zhǔn)確度難以保證，無法將高電壓標(biāo)準(zhǔn)量值準(zhǔn)確傳遞到現(xiàn)場計量裝置。
怎樣才能安全、準(zhǔn)確、便捷地測量電壓？楊世海說：“我們的創(chuàng)新點主要是尋找提高測量精準(zhǔn)度的新方法，研制了最高等級的計量標(biāo)準(zhǔn)來給特高壓電網(wǎng)賦值；做出一個集成設(shè)備，將分散的重達(dá)數(shù)十噸的龐雜設(shè)備集成到一輛試驗車內(nèi)。”
填補空白測量精度國際領(lǐng)先
此前，我國主要采用“全絕緣電磁式電壓互感器”和“壓縮氣體電容器”建立工頻高電壓計量標(biāo)準(zhǔn)，電壓等級和準(zhǔn)確性難以提升，長期穩(wěn)定性難以保證。
該項目團隊首先要攻克的難關(guān)是，讓標(biāo)準(zhǔn)裝置的電壓等級順利從此前的500千伏提升至1000千伏。“在沖擊750千伏電壓時，標(biāo)準(zhǔn)裝置絕緣多次出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。”楊世海介紹，為此，該項目團隊創(chuàng)新采用分級絕緣、多重結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)，解決了因電壓等級從500千伏提升至1000千伏引起的電場磁場分布嚴(yán)重不均勻、泄漏電流急劇增大影響準(zhǔn)確測量的難題；采用可調(diào)電容柔性分壓方法，解決了因上下兩級分壓比例漂移造成的絕緣擊穿難題。
在此基礎(chǔ)上，該團隊從1千伏電壓等級入手，到10千伏、20千伏、110千伏、220千伏、500千伏、750千伏，再從750千伏到1000千伏。“隨著電壓等級的提升，我們將測量不確定度控制在萬分之二以內(nèi)，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)裝置各項關(guān)鍵指標(biāo)均優(yōu)于國際同行水平。”楊世海說。
極限集成車載化測量更高效
解決了測得準(zhǔn)的問題，該項目團隊將目光轉(zhuǎn)向了更高效。
“以往，需將實驗室建立的特高壓互感器溯源標(biāo)準(zhǔn)及重型輔助設(shè)備運至特高壓現(xiàn)場，在大型吊機的配合下，僅搭建臨時試驗平臺就需要兩天以上，存在檢測時間長、工作效率低、安全隱患大等問題。”楊世海說。
“如今，我們只需駕駛這輛1000千伏電壓互感器移動試驗車抵達(dá)特高壓現(xiàn)場，就可以順利完成所有工作。”楊世海說，該試驗車裝備了高絕緣強度重型舉升系統(tǒng)及機械型可開放式車艙、操作控制室、滑移軌道、液壓（電動）支撐腿等機械裝置，實現(xiàn)了設(shè)備機械化安裝布置；裝備了互感器現(xiàn)場檢驗設(shè)備，實現(xiàn)了智能化遠(yuǎn)距離操控，能精準(zhǔn)定位不同的校驗點。
“1000千伏淮南—南京—上海特高壓交流工程南京、泰州和蘇州3座交流變電站內(nèi)的54臺電壓互感器、108臺電流互感器檢定工作，全部借助這臺試驗車完成，工作效率提高了5倍。”楊世海說，該試驗車在上海、山西等多地得到了應(yīng)用。
