500千伏主网架数字化应用开发实施示范工程，数字基建基于南网智瞰、电网管理平台等技术平台，将工程建设关键核心要素与智瞰地图进行信息整合，建设数字基建管控“一张图”应用平台，功能建设包含进度管理、人员保障等功能场景，有效提升基建现场本质保障及实体质量管控水平。数字输电全方位承接南方电网公司“云管边端”的整体架构和《生产运行支持系统建设工作方案》技术要求，数字输电本期工程新增打造数字输电支持系统，以数字化设备为核心，准确关联台账、图纸等资料，融合调度运行、生产监测以及气象环境等实时数据，全方位满足数字输电智能化运维业务应用，支撑输电的日常运维全方位可观、可测、可控。数字变电将在新建的3座500kV变电站各新增一套生产分析处理主机（PAPM）及网关等硬件设备（详细设备清单见技术规范书），同时全方位承接南方电网公司“云管边端”的整体架构和《生产运行支持系统建设工作方案》技术要求，新建3座变电站的边侧数字变电运行支持系统，建设包含智能巡视、智能保障、智能操作、辅助决策等功能场景，支撑生产业务开展实时/准实时性数据综合分析、智能化作业管控和智能决策的专业应用，增强变电专业的设备管控力和管理穿透力。

一、产品概述（YDQC耐压试验装置工作原理及结构）

YDQC系列轻型交直流高压试验变压器是在同类产品YDJ（G）型高压试验变压器的基础上，按试验变压器国家标准ZBK41006—89要求，经改进后生产的一种新型产品，本系列产品具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全、使用方便等特点。实用于电力、工矿、科研等部门，对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行工频耐压试验和直流泄漏试验，是高压试验中必不可少的仪器。

二、产品结构（YDQC耐压试验装置工作原理及结构）

     YDQC系列轻型高压试验变压器铁芯为单框式。线圈采用同芯圆筒多层塔式结构，初级低压绕组绕在铁芯上，次级高压绕组绕在低压绕组外侧，这种同轴布置减少了绕组间的藕合损耗。高压硅堆用特殊工艺封装在套管内，产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构，整体外型美观大方。其内外部结构见图1。

产品型号含义

1-均压球；2-硅堆短路杆；3-高压套管；4-油阀；5-壳体；6、7-调整电压输入a、x端子；8、9-仪表测量E、F端子；10-高压尾X端子；11-变压器外壳接地端；12-高压输出A端子；13-高压整流硅堆；14-内部均压环；15-变压器铁芯；16-初级低压绕组；17-测量仪表绕组；18-二次级高压绕组；19-变压器油。

三、工作原理（YDQC耐压试验装置工作原理及结构）

YDQC系列轻型高压试验变压器为单相变压器，联结组标号II。单台高压试验变压器的工作过程，用交流220V（10KVA以上为380V）电压接入电源控制箱（台），经电源控制箱（台）内自藕调压器（50KVA以上调压器外附）调节0~200V（10KVA以上0~400V）电压至试验变压器的初级绕组，根据电磁感应原理，在试验变压器高压绕组可获得试验所需的高电压。其工作原理图见图2所示。

1、单台YDQC高压试验变压器工作原理示意图

图2 ：单台YDQC高压试验变压器工作原理示意图
在试验变压器中：a、x为低压输入端；A、X 为高压输出端；E、F为仪表测量端。
    2、单台交直流两用型高压试验变压器工作原理见图3。图中所示：高压套管内装有高压硅堆，串接在高压回路中作高压整流，以获得直流高电压。当用一短路杆将高压硅堆短接时，可获得交流高电压，其状态为交流输出；反之在抽出短路杆时，其状态为直流输出。
    3、三台高压试验变压器串激获得更高电压原理见图4，串激高压试验变压器有很大的优越性，因为整个试验装置由多个单台串激式试验变压器组成，单台试验变压器有着体积小、重量轻、便于运输的特点，它既可以串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用，又可以分开单独使用。整套试验装置投资小、经济实惠。图3所示：在三台串激式试验变压器串激使用中，单台试验变压器B1、B2、B3的输出电压都是U，第1、二级的试验变压器内部都有一个激磁绕组，分别为A1、C1 和A2、C2。当控制电压加在第1级试验变压器B1的初级绕组a1、x1上，激磁绕组A1、C1给予试验变压器B2初级绕组供电，二级试验变压器B2的激磁绕组A2、C2给试验变压器B3的初级绕组供电。由于第1级试验变压器B1的高压尾及壳体接地，二、三级的试验变压器B2和B3对地有绝缘支架的隔离，这样试验变压器B1、B2、B3对地输出电压分别为1U、2U、3U。

图3：三台高压试验变压器串激工作原理示意图
B1、B2、B3- 串激式高压变压器；1U、2U、3U-各级对地电压；
PV- 高压示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-绝缘支架。

四、使用方法及注意事项（YDQC耐压试验装置工作原理及结构）

1、YDQC高压试验变压器做工频耐压试验使用接线方法见图5。做工频耐压试验前，先根据试验变压器的额定容量选择好限流电阻，(水电阻)的阻值，再根据被试品需加的高压电压值调整好放电球隙的球间距，为了提高对被试品施加电压的测量精度，应在高压侧接入FRC阻容分压器来测量电压。

图4：工频耐压试验使用接线原理示意图
R1、R2- 限流电阻； Qx- 放电球隙； Zx- 被试品；
FRC- 阻容分压器； V- 分压器高压表。 
    按照图4、结合图2所进行的工频耐压试验接好工作线路，试验变压器的高压绕阻的X端（高压尾）、仪表测量绕组的F端、试验变压器的外壳以及电源控制箱（台）的外壳必须可靠接地。
    用三台试验变压器串激做工频耐压试验时、二、三级试验变压器的初级绕组X端，仪表测量绕组的F端，以及高压绕组的X端（高压尾）均接本级试验变压器的外壳，二、三级试验变压器的主体必须放置在绝缘支架上。除第1级以外、二、三级试验变压器的主体不要接地线。其接线方式见图3所示。
    接电源前，电源控制箱（台）的调压器必须调到零位。接通电源后，绿色指示灯亮，按一下启动按钮，红色指示灯亮，表示试验变压器已接通控制电源，开始升压。
    从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。（升压方式有：快速升压法，即20S逐级升压法，慢速升压法，即60S逐级升压法，极慢速升压法供选用）电压从零开始按选定的升压速度升到您所需额定试验电压的75%后，再以每秒2%额定试验电压的速度升到您所需试验电压，并密切注意测量仪表的指示以及被试品的情况，被试品施加电压的时间到后。应在数秒内匀速将调压器返回，高压降至1/3试验电压以下，按一下停止按钮，高压、低压输出停止，然后切断电源线，试验完毕。

工频耐压试验操作过程注意事项

    1、试验人员应做好责任分工,设定好试验现场的距离,仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况,并设有专人监护及观察被试品状态工作。
    2、被试品主要部位应清理干净，保持干燥，以免损坏被试品和带来试验数值的误差。
    3、对大型设备的试验，一般都应先进行试验变压器的空升试验，即不接试品时升压至试验电压，以便校对好仪表的指示精度，调整好放电球隙的球间距。
    4、做耐压试验时升压速度不能过快，并防止突然加压，例如调压器不在零位的突然合闸，也不能突然断电，一般应在调压器降至零位时分闸。
    5、在升压或耐压试验过程中，如发现下列不正常情况，1 电压、电流表指针摆动很大，2 被试品发出不正常响声，3 发现绝缘有烧焦或冒烟现象，应立即降压，切断电源，停止试验并查明原因。
    6、使用本产品做高压试验时，除熟悉本说明书外，还必须严格执行国家有关标准和操作规程。

    2、YDQ交直流两用高压试验变压器做直流耐压和泄漏试验使用接线方法见图5。由于是交直流两用高压试验变压器，应把高压硅堆短路杆从套管中抽出，使试验变压器为直流输出状态。做直流泄漏试验前，先根据泄漏试验中输出端断路电流不超过高压硅堆的较大整流为宜，选择好限流电阻（水电阻）的阻值，再根据被试品对直流高压波形的要求选择好高压滤波电容的电容值。为了提高对被试品施加电压的测量精度，应在高压侧接入FRC阻容分压器来测量电压。 

图 5：直流泄漏试验使用接线原理示意图
R- 限流电阻； C- 高压滤波电容； Zx- 被试品； G- 硅堆短路杆；
FRC- 阻容分压器；V- 分压器高压表；uA- 微安表；D- 高压整流硅堆。
    按照图5、结合图3所进行的直流泄漏试验接好工作线路。试验变压器的高压绕组的X端（高压尾）、仪表测量绕组的F 端、试验变压器的外壳以及电源控制箱（台）的外壳必须可靠接地。

YDQC试验变做交流试验接线原理图

YDQC试验变做交流泄漏试验接线原理图
     接电源前、电源控制箱（台）的调压器必须调到零位。接通电源后，绿色指示灯亮，按一下启动按钮，红色指示灯亮，表示试验变压器已接通控制电源，开始升压。

     从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。（升压方式有：快速升压法即20S逐级升压法；慢速升压法，即60S逐级升压法；级慢速升压法供选用）电压从零开始按选定的升压速度升到您所需额定试验电压或额定直流电流下的参考电压。试验中应严密注意直流高压表、泄漏电流表指示以及被试品的情况。试验完毕后，应讯速均匀将高压降至零位，按一下停止按钮，高压、低压输出停止，然后切断电源。此时应用直流高压放电棍给被试品及试验装置本身充分放电。

直流泄漏试验操作过程注意事项

    （1）试验人员应做好责任分工，设定好试验现场的距离，仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况，并设有专人监护及观察被试品状态工作。
    （2）被试品做试验前，应拆除所有对外连线，并充分放电，主要部位应清理干净，保持干燥，以免损坏被试品及带来试验数值的误差。
    （3）对于大容量试品（电容器、超长电缆等）试验时应缓慢升压，防止被试品的充电电流过大而烧坏微安表，必要时应分级加压分别读取各电压下微安表的稳定读数。
    （4）试验过程中，应严密监视被试品、微安表及试验装置等，一旦发生闪烁、击穿等现象应立即降压，切断电源，并查明原因。

中国电科院牵头承担的“新能源高占比大型交直流电力系统仿真技术及工程化应用”项目通过中国电机工程学会的鉴定。项目提出了大型电力系统微秒级电磁暂态高效仿真技术，攻克了复杂电力电子设备高精度聚合建模技术和大型交直流电网高精度数模混合仿真技术，研制了适应强不确定性和海量工况的高效精准仿真系统。

电力系统可谓很复杂的人造动态系统，通过仿真计算，可以分析、掌握电网的特性，为电力系统运行提供决策支持。“像机电-电磁混合仿真、电磁暂态仿真都是通过仿真手段来模拟电力系统运行特性，进而开展各种系统控制和故障模拟的试验和研究。”

中国电科院从20世纪70年代起自主研发仿真技术，建立电力系统各元件的数学模型，并根据物理系统的连接关系组成全系统数学模型，准确掌握电网动态特性，支撑电力系统可靠稳定运行。

随着经济社会持续发展，用电需求越来越大，电力系统的规模和复杂程度也不断增大。大规模直流输电和新能源发电机组接入电网后，传统的机电暂态仿真方法无法准确模拟这些含电力电子器件设备的响应和控制特性。

国家电网仿真中心成立。经过不断的探索和论证，该中心科研团队选定电磁暂态仿真技术方向开展攻关。两年时间里，团队先后攻克模型算法、数值稳定、计算技术及平台架构等技术难点，将大电网仿真时间尺度细化至微秒级，实现含多回直流和高比例新能源的大规模电网电磁暂态仿真，为新能源高占比大型交直流电力系统的可靠稳定运行提供了有力技术支撑。

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