安徽蚌埠500千伏香澗輸變電工程投運，進(jìn)一步完善了安徽東部電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，滿足了蚌埠地區(qū)電力保供需求，對提升新能源發(fā)電并網(wǎng)及消納能力起到重要作用。
據(jù)介紹，500千伏香澗輸變電工程位于蚌埠市五河縣，是安徽省“十四五”規(guī)劃重點工程。工程本期建設(shè)兩組100萬千伏安主變壓器，新建鐵塔105基，線路長度43.7千米。
安徽電力建設(shè)公司第1次在500千伏變電站建設(shè)中應(yīng)用全站模塊化圍墻，較傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆筑圍墻方式節(jié)省工期近60天；在組合式電器安裝中采用新型防塵棚防護(hù)技術(shù)，實現(xiàn)無塵化安裝；更新運用小型預(yù)制構(gòu)件、全栓接技術(shù)，減少現(xiàn)場焊接和濕作業(yè)；應(yīng)用“螺旋錨基礎(chǔ)+集裝箱”綠色臨建，實現(xiàn)零開挖、零澆筑、零復(fù)墾；開展標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)序，確保整站整專業(yè)移交，大幅減少土建和電氣交叉作業(yè)。
500千伏香澗輸變電工程自開工即建立了“遠(yuǎn)程視頻督查+無人機桿塔巡檢+現(xiàn)場到崗到位檢查”的多維聯(lián)動可靠檢查模式，作業(yè)全過程風(fēng)險管控率達(dá)100%。安徽電力建設(shè)公司在線路基礎(chǔ)施工中應(yīng)用智能化機械鉆樁設(shè)備，對105基鐵塔全部采用吊車組立，重要“三跨”放線全部使用可視化牽張設(shè)備，施工機械化程度達(dá)到100%，有效壓降了施工保障風(fēng)險。
一、概述（YDQSF6充氣交流耐壓機操作更加簡便，功能更完備）
YDQ系列高壓試驗變壓器是根據(jù)《試驗變壓器》標(biāo)準(zhǔn)，在油浸式試驗變壓器的基礎(chǔ)上而設(shè)計生產(chǎn)的。SF6氣體具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，其耐壓強度為同一壓力下氮氣的2.5倍，擊穿電壓的空氣的2.5倍。在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等，在0.45MPa壓力下是油的擊穿電壓的2倍，是一種優(yōu)于油的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。該產(chǎn)品技術(shù)要求完全符合《ZBK-41006-89》標(biāo)準(zhǔn)，它是油浸式輕型試驗變壓器的換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕、不受氣候變化影響、電暈小、現(xiàn)場搬運無需靜止可使用，使用壽命長、免維修等特點。適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（YDQSF6充氣交流耐壓機操作更加簡便，功能更完備）
YDQ系列高壓試驗變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)，初級繞組繞在鐵芯上，高壓繞組在外，這種同軸布置減少了漏磁通，因而增大了繞組間的耦合。產(chǎn)品的外殼為圓柱灌式容器結(jié)構(gòu)，能耐受0.8MPa以上壓力。其結(jié)構(gòu)見圖1：
三、工作原理（YDQSF6充氣交流耐壓機操作更加簡便，功能更完備）
YDQ系列高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號Ⅰ.Ⅰ. 用工頻220V(10kVA以上為380V)電源接入 (為本公司生產(chǎn)的試驗變壓器配套專用設(shè)備，詳細(xì)資料請見其具體使用說明書)系列操作箱(臺)，經(jīng)操作箱內(nèi)自偶調(diào)壓器(50kVA以上調(diào)壓器外附)調(diào)節(jié)至0～200V(或0～400V)電壓輸出至YDQ試驗變壓器的初級繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。
單臺YDQ系列高壓試驗變壓器的工作原理圖見圖2。
單臺YDQ系列交直流高壓試驗變壓器的工作原理圖見圖3，圖中高壓套管中裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作半波整流，以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)；取消短路桿時，作為直流輸出狀態(tài)。
試驗變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出，其原理與上圖相同。
三臺試驗變壓器串級獲得更高電壓的接線原理見圖4。串級高壓試驗變壓器有很大的優(yōu)越性，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電壓低、重量輕，便于運輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。整套裝置投資小，經(jīng)濟(jì)實惠。圖5中，在第1級和第2級的每個單元試驗變壓器中都有一個勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在三臺串級試驗變壓器基本原理中，低壓電源加在試驗變壓器Ⅰ的初級繞組a1x1上，單臺試驗變壓器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給第2級試驗變壓器Ⅱ的初級繞組供電；第2級試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗變壓器Ⅲ的初級繞組供電。第2級試驗變壓器Ⅱ和第三級試驗變壓器Ⅲ的箱體分別處在對地為1V和2V的高電位上，所以箱體對地是絕緣的，試驗變壓器Ⅰ的箱體是接地的。這樣第1級、第2級、第三級試驗變壓器對地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1P。
YDQ系列高壓試驗變壓器做被試品的工頻耐壓試驗使用接線原理圖見圖5。
圖中：R1—限流電阻 FRC—阻容分壓器 RF—球間隙保護(hù)電阻 G—球間隙 CX—被試品
注：高壓尾必須可靠接地
工頻耐壓試驗中限流電阻R1應(yīng)根據(jù)試驗變壓器的額定容量來選擇。如高壓側(cè)額定輸出電流在100～300mA時，可取0.5～1Ω/V(試驗電壓)；高壓側(cè)額定輸出電流為1A以上時，可取1Ω/V(試驗電壓)。常用水電阻作為限流電阻，管子長度可按150kV/m考慮，管子粗細(xì)應(yīng)具有足夠的熱容量(水阻液配制方法：用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值)。
球間隙及保護(hù)電阻：當(dāng)電壓超過球間隙整定值時(一般取試驗電壓的110%~120%)，球間隙放電，對被試品起到保護(hù)作用。球間隙保護(hù)電阻可按1Ω/V(試驗電壓)選取。
在工頻耐壓試驗中，低電壓側(cè)測量電壓(儀表電壓)不是非常準(zhǔn)確的，其原因是由于試驗變壓器存在著漏抗，在這個漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側(cè)測量電壓表上反映出來的電壓。工頻耐壓試驗時，被試品上的電壓高于試驗變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現(xiàn)象。感應(yīng)耐壓試驗時，試驗變壓器的漏抗必然存在著壓降。為了準(zhǔn)確測量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓(見圖5)。
工頻耐壓試驗操作注意事項
1）試驗人員應(yīng)做好分工，明確相互間聯(lián)系方法。并有專門人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場保障及觀察試品狀態(tài)。
2）被試品應(yīng)先清掃干凈，并優(yōu)良干燥，以免損壞被試品和試驗帶來的誤差。
3）對于大型試驗，一般都應(yīng)先進(jìn)行空升試驗。即不接試品時升壓至試驗電壓，校對各種表計，調(diào)整球間隙。
4）升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調(diào)壓器不在零位時突然合閘。也不能突然切斷電源，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時拉閘。
5）當(dāng)電壓升至試驗電壓時，開始計時，到1min后，迅速降壓到1/3試驗電壓以下時，才能拉開電源。
6）在升壓或耐壓試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時，應(yīng)立即降壓，切斷電源。停止試驗并查明原因：①電壓表指針擺動很大；②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙；③被試品內(nèi)有不正常的聲音。
7）耐壓試驗前后應(yīng)測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。
試驗變壓器在做被試品的直流耐壓或泄露試驗時接線原理圖如圖6。
注：此試驗應(yīng)先抽出短路桿“D”，圖6中所示。
圖中：VD—高壓硅堆 R1—限流電阻 C1—高壓濾波電容 FRC—阻容分壓器 CX—被試品 μA—帶保護(hù)微安表
泄露試驗中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時，輸出端短路電流不超過高壓硅堆的*大整流。如電壓硅堆的*大整流電流為100mA時用于60kV的試驗裝置中，限流電阻按R1=60/0.1=600kΩ選擇。限流電阻還應(yīng)具有足夠的容量和沿面放電距離。
高壓濾波電容C1一般選擇在0.01~0.1μF，當(dāng)被試品的電容量很大時，C1可省略不用。
泄露試驗的操作及注意事項
1）試驗前應(yīng)先檢查被試品是否停電，接地放電，一切對外連線是否擦干凈。要嚴(yán)防將試驗電壓加到有人工作的部位上去。
2）接好試驗裝置的接線后，應(yīng)復(fù)查無誤后才可加壓。應(yīng)特別注意檢查高壓設(shè)備及引線與地、與操作人員的可靠距離，被試品的外殼是否可靠接地，要按規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行試驗。
3）對于大電容量設(shè)備應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時應(yīng)分級加壓，分別讀取各級電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
4）試驗過程中，應(yīng)密切監(jiān)視被試品、試驗裝置、微安表，一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異?，F(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因，詳細(xì)記錄。
5）試驗完畢，降壓，切斷電源后應(yīng)將被試品及試驗裝置本身充分放電。
六氟化硫充氣設(shè)備年漏氣率要求不高于0.5%。戶外的六氟化硫充氣設(shè)備主要依靠人工使用相應(yīng)儀器定期巡檢。而在密閉空間中，六氟化硫泄漏可能會影響人身保障，需要更有效的監(jiān)測手段。
“之前，密閉空間六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測普遍采用分布式傳感器?！碑?dāng)六氟化硫氣體擴散到傳感器安裝處并達(dá)到一定濃度時，傳感器會響應(yīng)。傳感器安裝的位置、泄漏氣體的擴散速度和濃度都會影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。且傳感器存在反應(yīng)滯后、靈敏度不足等問題，又易老化、使用壽命短。針對這些問題，實驗室成員充分調(diào)研，開展密閉空間中六氟化硫氣體擴散特征研究，于2021年啟動“密閉空間六氟化硫氣體泄漏智能監(jiān)測與應(yīng)急處置關(guān)鍵技術(shù)研究”項目。
為了提升六氟化硫氣體監(jiān)測靈敏性，實驗室攻關(guān)團(tuán)隊選擇了紅外光譜檢測技術(shù)?！傲驓怏w泄漏時是有紅外輻射的。紅外光譜檢測技術(shù)可滿足遠(yuǎn)距離監(jiān)測、高靈敏性的要求，但大氣環(huán)境和噪聲輻射又會影響光譜檢測，所以我們先要解決這些問題?！?/span>
攻關(guān)團(tuán)隊采集六氟化硫氣體紅外多譜段特征光譜，研究大氣環(huán)境對光譜特征檢測的干擾特性，提出了紅外光譜信噪比增強和光譜輻射校正方法，利用多元回歸分析法建立六氟化硫氣體多元回歸校正模型，制造多元光學(xué)濾光片，實現(xiàn)在密閉空間從大氣復(fù)雜背景中識別微量六氟化硫氣體的特征光譜。經(jīng)過一年多的探索，遠(yuǎn)距離、高靈敏度六氟化硫氣體紅外多元光學(xué)檢測技術(shù)初步形成。
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