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新型特高压电压互感器研制及工程应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TM451
  • 关键词:
  • 成果简介:
    特高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)具有占地面积少、环境电磁干扰低、运行维护方便等优点,是特高压变电站的主流发展方向。电压互感器是用于电网电能计量、电压测量及继电保护的重要设备,特高压柱式电容式电压互感器(柱式CVT)无法满足全GIS要求,而GIS设备中用到的罐式电磁式电压互感器(罐式PT)存在可能与电网发生铁磁谐振的风险,陡波冲击耐受能力弱,对电网安全稳定运行造成隐患,且随着电压等级提高,成本、制造难度等成倍增加。仅有日本针对中国特高压工程实现了商品化,初步形成垄断局面。该项目采用产、研、用相结合的技术路线,突破传统互感器的设计理念,创新性的提出了罐式CVT的概念,用单一同轴气体绝缘结构代替了油纸复合绝缘的小单元串联结构,并实现了特高压电压等级样机研制及工程应用。 项目在设备研制过程中,充分考虑CVT的绝缘及误差性能,反复论证结构尺寸结构参数,实现了1000kV罐式CVT的整体结构设计及关键技术参数的确定;在实施过程中,提出通过在电容分压器与电磁单元之间串联线性电感的方式,抑制VFTO的方法,研究线性电感的结构及参数,通过仿真计算对阻尼效果进行验证;在设备制造过程中,采用多种工艺方法相结合,确保其同心度与同轴度;在设备试验过程中,提出1000kV罐式CVT等效试验方法并研制试验工装,解决其铁磁谐振试验及暂态响应试验无法开展的技术问题,确保了样机型式试验的顺利实施;最终,项目建立了1000kV罐式CVT长期带电考核平台,研制了误差在线监测系统,实现了1000kV罐式CVT运行误差的监测,全面考核其绝缘及误差性能,为挂网运行奠定基础。该项目形成了完善的1000kV罐式CVT设计规范及生产制造工艺,建立了实验室及现场性能考核体系,颁布实施了《1000kV罐式电压互感器技术规范》(DL/T 1186-2012),为其广泛推广应用奠定基础。 项目获发明专利授权4项,实用新型专利授权1项,制定电力行业标准1项,发表论文12篇,其中EI检索5篇、中文核心7篇,获得型式试验报告1份,校准证书2份。1000kV罐式CVT具有抗冲击电压能力强和抗电磁环境干扰、附加误差小等优点。该互感器于2013年9月在中国“皖电东送”工程淮南站挂网,运行情况良好。项目成果在安徽省科技厅鉴定为整体达到国际领先水平。 该罐式CVT研制成功,使得日资企业的罐式PT报价降低,近三年节支总额达3.65亿元,随着特高压工程的大规模建设,一方面继续带来巨大的节支额,另一方面随着罐式CVT逐步实现量产,所带来的利润大幅增加。项目研究成果打破了国外技术垄断,为中国国产装备走向国际奠定基础,对安徽省科技成果转化工作具有积极推动作用。同时,项目成果还应用于低电压等级罐式电压互感器其他高压电器设备的研制,对相关领域技术有较大的启发,经济效益和社会效益显著。
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