全自动直流电阻测试仪的研制
项目研制国内首套全自动直流电阻测试仪,在保证传统直流电阻测试精度的基础上,增加了远程调档控制、高低压绕组测试线自动切换控制、测试数据智能分析处理等功能,实现测试与数据处理的全自动、智能化。同时,为保证远程调档信号接入的快速性,准确性,安全性,项目研发了通用型试验转接装置。 全自动直流电阻测试仪的使用从根本上解决了110kV、220kV有载调压主变压器直流电阻测试中工作效率低、统筹难度大、智能化程度低的问题,通过专用接入端于接线、远程调档、智能数据分析可使工作效率显著提高,带来良好的经济效益和社会效益。
直流输电系统单极大地回线运行方式下变压器直流偏磁测试导则
IEC TS 60076-23:直流偏磁抑制装置
电力变压器作为电力系统最重要的设备之一,长期以来国际标准都由欧美主导。本标准是中国首个主导制定的电力变压器领域IEC标准,实现了中国在电力变压器传统领域国际标准零的突破,代表了世界变压器直流偏磁治理的最高技术水平。该标准规范了世界范围内直流偏磁抑制装置的选型、制造、运行及维护原则,解决了长期以来交直流混联大电网受直流偏磁危害却又缺乏有效治理方案和装备的世界性难题,有效降低了由此带来的设备故障和电网停电的风险;铸就了国产变压器中性点偏磁抑制装置等重要装备的制造能力,带动了装置上下游制造业发展,实现了中国电力装备领域的新突破。 该标准系统地提出了综合设计校核、选型选用、运行维护和监测评估要求的直流偏磁治理方案,并创新提出了电阻型和电容型两种大容量直流偏磁抑制装置的技术参数、基于网络治理理念的抑制装置选用原则和计算校核方法、抑制装置的试验项目及参数,为全过程解决直流偏磁影响问题提供了标准依据。 直流偏磁会造成变压器振动和噪声加剧、电网谐波增加等影响。国内外已发生多起电力设备故障,甚至导致大面积停电。中国已建成世界规模最大的超特高压交直流混联电网,面临巨大的直流偏磁影响威胁。项目组攻克了直流偏磁治理关键技术,成功治理了复奉、锦苏等数十条直流输电引起的直流偏磁影响。在国家重点研发计划《战略新兴产业关键国际标准研究》的支持下,在3年内完成IEC TS 60076-23。相关成果共获授权发明专利8项,实用新型专利35项,发表论文11篇,成果经第三方技术鉴定,达到国际领先水平。 项目组首次在欧美垄断的IEC电力变压器技术委员会主导编制标准,并成立WG33工作组,赢得了国际话语权。本标准填补了国际直流偏磁治理领域标准化的空白,形成了从企标、行标、国标到国际标准的全套标准体系。相比国外IEEE报告,本标准适应性更强,操作性更强,安全和经济性更高,已被英国、挪威等国转化采用。标准涉及的成果已在我国电网工程中得到广泛应用,国内相关设备主流制造厂家均参照本标准,符合标准的装置2年累计实现销售额5612万元。治理方案有效抑制了直流偏磁对电网的影响,每年减少不必要的停电损失7.15亿元,并防范了直流偏磁带来的环境噪声影响,保障了我国交直流混联电网的安全、经济和绿色运行,效益显著。随着“一带一路”建设,中国直流输电技术正向全球输出,本标准将为世界范围直流偏磁治理提供中国方案,为中国制造走向世界提供坚实保障。
电力变压器直流去磁试验导则
变压器直流电阻测试接线箱的研制
该成果彻底解决了变压器直阻测试时,测试线切换和变压器档位升降时作业风险高、劳动强度大及工作效率低等问题。该成果具有以下创新点:切换测试线和升降档位方法创新。以前需攀爬变压器切换测试线,需专人在调压机构处升降档位,现在只需在接线箱上即可完成。测试线接线位置创新。以前每次切换测试线导致接线位置不一致带来误差,现在接线位置固定,消除了误差。成果供电方式创新。采用蓄电池供电,现场无需搭接试验电源。 该成果获国家授权实用新型专利1项。发表论文1篇。获2016年电力行业万众创新成果三等奖,贵州电网公司职工技术创新二等奖,南方电网公司青年微创新优秀奖等荣誉。
变压器智能消磁直阻一体机
本项目根本解决了变压器消磁工作只能消磁无法测量的问题。可以通过直流和交流两种方法,自动测量分析变压器的剩磁大小,自动判断被试品变压器是否需要消磁,测量准确,测试分析的图形数据可以直观显示。解决了传统直流消磁方法需要按照特定时间长度多次切换消磁电流问题,仪器可以自动设计并实施智能快速消磁法,操作简单,按启动键即可完成操作,消磁过程中显示进度百分数。比传统直流消磁法节约时间85~90%,220KV大型变压器一相的消磁时间为3~5分钟,消磁效果好。解决了变压器消磁和变压器直阻测量需要用两种仪器,重量大,重复接线的问题,首创变压器直流剩磁分析方法和直阻测量仪器整合一台仪器。
电网设备状态监测信息感知和融合关键技术与应用
项目属于高电压技术、电力系统及其自动化和通信技术等专业领域。 随着智能电网的发展和状态检修工作的深入开展,通过获取电网设备状态监测信息来正确评估变压器、断路器和避雷器等设备的运行状态变得尤为重要。但目前应用的状态监测系统普遍存在诸如监测装置准确性低、监测种类不够全面和实用化水平不高;监测系统通信接口不统一,难以实现各类监测数据的规范化和标准化接入;不同业务系统(如电网调度控制系统、生产管理系统和状态监测系统等)按专业各自独立建设,支撑数据分散,尚未形成统一数据服务和应用平台等问题。 项目针对上述存在的问题,将物联网技术与状态监测技术相融合,以电力物联网的三层(感知层、网络层和应用层)总体架构为基础,建立了基于物联网的电网设备状态监测系统。分别在物联网感知关键技术、网络通信关键技术和系统应用关键技术上取得突破。研发了电网设备状态监测装置、信息融合关键装置和输变电设备状态监测运维管理软件;并实现了状态监测数据在生产管理系统和调度控制系统中的深化应用。主要创新内容如下: 1、基于符合国际标准的WIA 工业无线技术,结合变电站一、二次设备布局特点,提出无线通信架构及频谱感知和多跳路由方法,解决了变电站内在线监测数据的可靠传输问题; 2、提出了智能变电站状态监测系统的通信接口模型、配置和通信协议,实现了不同装置和设备间通信的统一和规范,解决了变电站内不同厂家设备无法标准化接入的问题; 3、开发了干式电抗器光纤测温和匝间短路相结合的在线监测装置,解决了干式电抗器运行中过热或短路缺陷难以监测的难题; 4、基于霍尔电流传感器测量原理,提出了一种变压器中性点接地电流测量方法和装置,实现了对变压器直流偏磁现象的在线监测。 项目研制了状态监测装置和信息融合装置等系列产品,并实现了产业化。研究成果已在辽宁、吉林、福建等地的电网输变电设备在线监测系统运维及监测数据接入工作中得到转化应用,大幅提高了在线监测装置的接入率和准确性,为电网设备的状态评价工作提供了坚强的技术支撑。对提高电网设备的运行可靠性与利用率,提升电网设备状态监测技术水平具有重大意义,社会效益显著。在2013 年至2019 年期间实现产品及技术服务合同额累计达1.15亿元,经济效益显著。 该项目获授权专利17项,软著5项,发布实施国家电网公司企业标准2项,发表论文8篇,相关装置检测报告7份。