世界上第1个±800千伏特高压多端柔性直流输电工程——昆柳龙直流工程可靠运行满5周年。这条横跨云南、广西、广东三省区的“电力高速公路”,已累计输送清洁水电超1135亿千瓦时,相当于减少燃煤3270万吨,减排二氧化碳8700万吨。源源不断的绿色电能涌入粤港澳大湾区,为区域经济社会发展注入强劲动力。五年间,昆柳龙直流设备可用系数始终保持在99.6%以上,较同类工程提升1.2个百分点,创下连续50个月零非计划停运的行业高纪录。
“十四五”以来,南方电网公司深入贯彻落实更新驱动发展战略,在昆柳龙直流工程创下19项世界上第1的高度上,推动从装备到零部件再到原材料的关键核心技术攻关,深入拓展特高压柔直装备国产化版图,将直流输电技术打造成为“中国名片”,为超大规模超远距离新能源送出做足技术储备,彰显了南方电网公司在新型举国体制下的更新实践。
我国直流输电关键设备和核心技术曾长期依赖进口,严重威胁电网的可靠稳定运行。“以前关键设备被国外垄断,采购成本高还怕‘断供’,现在昆柳龙直流工程17项国产第1台(套)设备稳定运行,我们彻底挺直了腰杆。”
昆柳龙直流工程是全球电压等级很高、输送容量极大的特高压多端柔性直流工程。其800万千瓦的输电容量、1452千米的输电距离,重新定义了远距离大容量输电的极限,被业界誉为“电力系统新的里程碑”。
依托该工程研发的共性技术,已推广至10余个新能源送出及电网互联项目,为雅鲁藏布江下游水电,西部风、光等大规模新能源远距离输送提供了“很好优解”。如今,国际上多个国家正论证采用该技术输送新能源,中国特高压柔性直流输电已成为国际能源电力发展的重要方向。
从±800千伏柔性直流穿墙套管到特高压直流高速开关,从大容量换流变压器到量子电流传感器,南网超高压公司主导的“产学研用”协同更新模式结出硕果。这些“中国造”设备不仅撑起了昆柳龙直流的“筋骨”,更让我国在特高压领域实现从依赖进口到自主可控的跨越。
“不仅要实现国产化,还要比国外同类产品性能更优。”南网超高压公司坚持发挥直流输电领域示范带领作用,“十四五”期间,在科技更新方面部署实施了23项重点任务、68项重点项目、11项示范工程,加速成果转化应用和产业升级,加快实现高水平科技自立自强。
产品概述(LYPCD-3500 电力仪器现货市场“便携式局放巡检仪”特点及性能介绍)
开关柜的故障类型一般可分为拒动/误动故障、绝缘故障、开断与关合故障、载流故障、外力及其他故障。中国电力科学院对1989~1997年和2004年40.5KV以下开关设备的故障进行了统计,其中绝缘与载流性故障占30%~53%。而广东电网公司对1992~2002年开关设备故障类型的统计结果显示,绝缘与载流性故障的比例甚至高达66% .以上两种故障均与放电现象有关。近年来,英国电力企业对国内使用中压真空开关进行故障统计:其中误操作和机械性两类故障占30%~38% ;放电互感器和电缆箱类故障占26%~44% 。这些故障都会伴随着局部放电现象的产生。采用传统方法检测需浪费大量的财力,造成巨大的损失。
采用暂态对地电压(TEV)测量和超声波(US)测量两种新兴技术对开关柜进行故障检测。 设备采用便携式,操作简单,TEV传感器贴在箱壁,US传感器沿着开关柜上的缝隙扫描检测,对高压开关及开关柜无任何损害,所有的检测对高压开关及开关柜设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量进行信号多周期观察,对放电进行频率识别,并通过多种模式进行分析,能够清楚地判断出开关柜是否出现故障。
引用标准(LYPCD-3500 电力仪器现货市场“便携式局放巡检仪”特点及性能介绍)
局部放电测量GB/T 7354
电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417
高电压试验技术 第1部分:一般试验要求 GB/T 16927.1
高电压试验技术 第2部分:测量系统 GB/T 16927.2
高电压试验技术 第3部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3
产品简介(LYPCD-3500 电力仪器现货市场“便携式局放巡检仪”特点及性能介绍)
本产品主要由以下几部分组成:
LYPCD-3500巡检仪一台。
主机充电器一套
LYTEV-II传感器1个。
LYCS-Ⅳ非接触式超声传感器1个
BNC-SMA 50Ω同轴电缆2条。
LYTX-03无线同步发射器及电源线一套。
后台报告生成软件光盘1个
图 3?1系统组成
暂态地电压(TEV)测量原理
当配电设备发生局部放电现象时,带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移,如配电设备的柜体,并在非带电体上产生电流行波,且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响,电流行波往往仅集中在柜体的内表面,而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时,电流行波会有金属柜体内表面转移到外表面,并以电磁波形式向自由空间传播,且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器,其壳体可做绝缘和保护双重功能,传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。其测量原理如图:
图 4-1 TEV检测原理
超声波(US)测量原理
局部放电发生前,放点点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变,打破了平衡状态,引起周围粒子发生震荡性机械运动,从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系,不受电器方面的干扰,但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大,超声波检测法的检测范围有限,但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽,可以从几十Hz 到几MHz,其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到,而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小,推测放电的强弱。
图 5-1 US测量原理
技术参数(LYPCD-3500 电力仪器现货市场“便携式局放巡检仪”特点及性能介绍)
主机参数
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可检测通道数
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2个通道,1个TEV通道,1个US通道
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采样精度
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12bit
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同步方式
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内同步,外同步,光同步
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TEV参数
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检测带宽
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3M-80MHz
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测量范围
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0~60dB
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测量误差
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±1dB
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分辨率
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1dB
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每周期*大脉冲数
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720个
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*小脉冲频率
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10Hz
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输出接口
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标准SMA
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US参数
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中心频率
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40kHz
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分辨率
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0.1uV
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精度
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±0.1uV
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测量范围
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0.5uV~1mV
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输出接口
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标准SMA
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硬件
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显示屏
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4.3” TFT真彩色液晶显示屏
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分辨率
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480×272
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操作
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薄膜按键
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存储
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SD卡标配16G卡,*大支持32G
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接口
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3.5mm立体声耳机插孔
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DC-005低压直流充电器输入口
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充电LED指示灯
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RS232调试口
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USBD同步口
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USB2.0
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网口
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SD卡插槽
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电源
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内部电源
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电池供电(16.8V锂电池)
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正常工作时间
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约7小时,充满时间约3小时
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尺寸
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长×宽×高
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235mm×133mm×48mm
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重量
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0.85kg
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环境
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使用环境温度
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-20℃至50℃
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存储环境温度
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-40℃~70℃
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湿度
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10%-90%(非冷凝)
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海拔高度
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≤3000m
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在云南昆明昆北换流站,智能巡视覆盖率达95%。南网超高压公司昆明局仅需3名工作人员即可完成4座换流站的日常运维。无人机巡检、智能传感器监测、在线分析平台预警……这套“智慧组合拳”让设备缺陷识别更精准,倒闸操作效率提升超50%。
科技更新不仅让南网超高压公司实现技术突破与产业升级,通过“揭榜挂帅”给攻关团队压担子、让攻关成员挑大梁等方式,还加速了人才培养,助力公司提前完成“超越2025”高层次人才发展目标。其中,13人次获得国家的级别荣誉,17人次入选省部级人才计划或取得省部级人才荣誉,获首届“国家工程师奖”团队等重大人才荣誉表彰,高层次人才队伍持续壮大。
“关键核心技术要不来、买不来、讨不来,只有把关键核心技术掌握在自己的手中,才能从根本上保障电网可靠稳定运行。”南网超高压公司更新与数字化部总经理说,“取得的成绩不仅是数据的变化,更是我们践行高水平科技自立自强,保障和带领能源电力产业高质量发展的很好见证。”
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