近年來,國內外發生了多起新能源大規模并網引發的振蕩事故。新型電力系統可靠穩定問題由傳統的工頻段擴展到中高頻段,呈現寬頻振蕩等新特征,目前相關基礎理論、運行特性、抑制措施等研究尚不成熟,亟待開展系統性研究。
新型電力系統與傳統電力系統的主要區別在于發、輸、配各環節的高度電力電子化,寬頻振蕩問題的本質在于三者之間動態行為的相互作用,在參與對象、振蕩形式及影響范圍等方面都有明顯變化。
傳統電力系統振蕩的主要參與對象是同步發電機組,如勵磁控制系統振蕩、原動機調速系統振蕩、火電機組軸系扭振等。而新型電力系統寬頻振蕩是由電力電子設備及其控制系統和主網架共同決定,如風電機組的電力電子變流器與輸電線路的串聯補償裝置之間相互作用會引起次同步振蕩。
傳統電力系統的振蕩形式主要有勵磁裝置及控制系統引起的低頻振蕩(0.1-2.5Hz)、汽輪機組轉子軸系與線路串聯補償裝置耦合引起的次同步振蕩等。而新型電力系統的振蕩通常是由電力電子設備及其控制系統引起,振蕩頻率較寬,可以在幾赫茲到上千赫茲范圍內持續振蕩。
傳統電力系統振蕩往往是單一振蕩模態的局部振蕩,而新型電力系統的寬頻振蕩涉及多區域的多機組和多電氣設備,而且振蕩頻率會隨電力電子設備拓撲結構的變化而變化,表現出多模態特征,導致振蕩能量能在電網中大范圍傳播。

一、產品概述:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩定可靠)
煤礦及油井是電纜使用大戶,由于井下作業環境條件嚴酷,所以各種電纜年損壞量比較大,為了節省開支降低生產成本,各礦井及油井一般都配備了自已的電纜維修部門。但由于受檢測設備的限制在維修電纜時常常不盡人意;我公司自主研發生產的交直流電纜檢測裝置以高壓擊穿法為原理,讓使用者在維修過程中準確的找到電纜破傷點,而且本裝置又兼有舊電纜修復后進行測試的功能,所以本裝置是煤礦及油井用電纜維修公司必不可少的檢修設備。
二、用途范圍:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩定可靠)
本裝置是針對15KV以下電纜在地面上(不能在井下試驗)探傷試驗,并在電纜修復后直流耐壓測試和泄漏電流試驗之用。是一臺符合《電氣電纜試驗規程》要求的,實用性強的電纜維修綜合裝置。
三、技術參數:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩定可靠)
1.電源電壓:單相交流220V、50Hz;
2.探傷直流輸出電壓:0-30KV(按鈕控制);
3.探傷交流輸出電壓:0-30KV(按鈕控制);
4.可測*大電纜長度:3.5km;
5.電纜探傷準確度:±30mm 以內;
6.自動耐壓測試時間:0-30分(可設定);
7.直流泄漏電流測試范圍:0-100uA;
8.交流泄漏電流測試范圍:0-200uA;
8.高壓變壓器額定容量:6KVA;
9.整流方式:單相半波;
10.放電球隙:手柄羅桿調節;
11.外形尺寸:1100×1000×1200mm(寬×深×高);
12.重 量:180 Kg
四、設備使用環境條件:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩定可靠)
1.周圍介質溫度:-5℃—+40℃;
2.空氣相對溫度:不大于85%(溫度為20℃±5時);
3.海拔高度:不超過2500m;
4.周圍無爆炸危險的介質,且介質中無足以腐蝕金屬和破壞電氣絕緣的氣體及塵埃;
5.無顯著沖擊振動,且無雨雪侵入的場所。
五、結構特點:(WBTS-3000電纜故障探測儀測試精準,穩定可靠)
1.本設備由控制部分(低壓)和高壓整流,放電及測試部他組成。高低壓間、高低壓與外殼之間都留有足夠的可靠空間。
2.為保證設備及人員保障,高壓啟動前必須由專人用鑰匙進行操作。
3.每次探傷或對電纜進行測試時,都能保證高壓從零位開始徐 升壓,有高低壓限位形狀,升壓或降壓過程均由按鈕進行控制,升降電壓速率平穩,操作可靠簡便。
4.直流耐壓測試時間可由數字后自動進行(也可由人工進行控制),試驗時間準確可靠。
5.泄漏電流可根據耐壓測試過程的需要隨時進行測量。
6.設備有過流及短路保護,有啟動預警告及過流保護。
7.在控制面板上設有電源開關、高壓啟動、高壓停止、升壓、降壓等開關或按鈕,有耐壓測試數字時間定時繼電器等。
8.在顯示板上有高壓電壓、泄漏電流和低壓總電流等測量電表,設有電源、高壓、定時等指示燈和對球隙放電進行曲觀察窗口等。
9.配備了專用高壓放電棍,供每次探傷或測試后進行放電,以確保可靠,箱底部有接地標志。
六、使用說明:(見原理框圖)
礦用電纜故障檢測儀原理
1.試驗前準備
a、設備使用前外殼必須可靠接地,接地電阻不得大于4歐姆。
b、試驗或使用前應對設備內外仔細進行檢查,保持設備尤其是高壓部分端子及速線的清潔是至關重要的。
c、本設備*高工作在容性負載時可調整并限位至30KV。
d、設備搬動在避免劇烈震動,設備搬動后必須放 1小時后方可使用。
e、高壓表刻度是按容性負載0.01μF時檢定的。
f、將放電棍安裝妥當后,其接地端子與箱體接地螺栓用螺釘固定,并安放于箱體頂部。
2.電纜探傷測試
a、在箱體背面高壓端子⑴和⑵之間用銅螺母將短路板可靠短接。
b、將需探傷電纜芯線接至箱體背面高壓接線端子⑶,電纜其它芯線,屏蔽線及地線短接并連至⑷端,放電球隙調到1—2mm。
c、將距離調節手柄順時針旋轉,兩球間隙調到*大位置。
d、打開鑰匙開關,電源指示燈亮,將耐壓 探傷按鈕撥至探傷位置。
e、按下高壓合按鈕,高壓指示燈亮,探傷柜開始工作。
f、按下升壓按鈕,升壓指示燈亮,調壓器開始升壓。
g、當高壓升到10000V~15000V左右,按下停止按鈕。調壓器停止升壓。
h、逆時針慢慢合旋轉距離調節手柄,直至探傷柜內兩球產生放電。
i、探傷柜內兩球持續放電,直至將電纜故障點打穿為止。
j、沿電纜長度進行檢查,確定電纜損壞位置并做上記號。如放電后,不易發現電纜損壞處,可適當加大電壓、加大球隙距離,增加放電強度,使故障點更加清淅地暴露出來。
k、反復進行以上各項,直到每根芯線的所有傷口都查清楚(注:每次進行后都要用放電棍對各處可靠放電,然后才能進行一次操作)。
l、按下降壓按鈕,降壓指示燈亮,調壓器降壓回零。
m、按下高壓分按鈕,高壓斷開,將耐壓 探傷按鈕撥至中間位置。
n、用放電棍將高壓端及電纜進行充分放電。
3.電纜耐壓及泄漏電流測試
a、斷開背后高壓輸出接線柱⑴和⑵之間有短路片。
b、將需測量耐壓的電纜芯線接至高壓輸出柱⑴或,將短路片接柱⑵和其它芯線,屏蔽線或接地線短路后接至地端。
c、打開鑰匙開關,電源指示燈亮,將耐壓 探傷按鈕撥至耐壓位置。
d、按下高壓合按鈕,高壓指示燈亮,探傷柜開始工作。
e、按下升壓按鈕,升壓指示燈亮,調壓器開始升壓。
f、當高壓升到所需電壓,按下停止按鈕。調壓器停止升壓。
g、在試驗耐壓值內,可在微安表上讀出此時電纜的泄漏電流值。
h、打開時間繼電器開關,時間繼電器開始計時。
i、當計時值到達設定時間值,降壓指示燈亮,調壓器降壓回零。
j、按下高壓分按鈕,高壓斷開,將耐壓 探傷按鈕撥至中間位置。
k、用放電棍將高壓端及電纜進行充分放電。
l、調換其它芯線重復以上步驟,直到整條電纜測試完畢。
4.使用后應注意
a、每次試驗后應立即切斷電源,并用放電棍對試件及高壓部分各部充分放電。
b、每天下班前應將外部電源總閘(容量不小于50A)切斷。
針對“雙高”背景下新型電力系統寬頻振蕩問題,目前國內外學者從振蕩機理、傳播特性和抑制措施等方面開展了大量研究。
振蕩機理方面,主要采用的研究方法有狀態空間法、阻抗分析法等。其中狀態空間法通過計算電力系統的特征值和阻尼比來分析振蕩的動態行為;阻抗分析法對變流器和電網兩者之間進行解耦,可分別建立各元器件的阻抗模型,當系統結構發生變化時只需對變化部分進行重新建模。目前這些研究方法主要用于單機系統或小系統的振蕩機理分析,難以分析大規模新能源并網系統的振蕩問題,無法從宏觀上掌握和揭示系統振蕩的物理本質。
傳播特性方面,電力系統振蕩是擾動能量在電網中傳播的具體體現,關于能量傳播引起電網振蕩的研究目前主要集中于電力系統機電暫態范疇。而對因高比例電力電子器件應用引發的寬頻振蕩,在系統中傳播的形態特性、影響因素、內在機理尚不明確,需進一步探索新型電力系統振蕩的廣域傳播特性和宏觀動態行為。
抑制措施方面,目前主要是從電源側和電網側兩個角度來設計控制器方案。其中,電源側的抑制措施包括新能源發電機組控制器參數優化和變流器增加附加阻尼控制器。電網側抑制措施主要是通過串并聯靜止無功補償器等裝置,向振蕩機組注入反向電流,從而達到阻尼振蕩的目的。對寬頻振蕩問題,其振蕩頻率的頻帶范圍較寬而且具有時變特性,因此目前的抑制措施無法適應全工況運行。
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