抽水蓄能電站就像一塊綠色“充電寶"，新能源出力大或用電低谷時充電，反之放電。
近年來，福建水電、風電、光伏等新能源躍升式發(fā)展，截至2023年年底，福建省發(fā)電裝機容量突破8000萬千瓦，其中，清潔能源裝機占比為63%，抽水蓄能已成為推動構建新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐和基礎配置。
啟動快、調(diào)節(jié)靈活的抽水蓄能電站能及時響應電網(wǎng)的應急需求，是電網(wǎng)的“調(diào)節(jié)器"和“平衡器"。為了使大規(guī)模清潔能源更好地接入電網(wǎng)，剛剛?cè)嫱哆\的廈門電站還將發(fā)揮“穩(wěn)壓器"作用。
“‘一發(fā)一抽’‘兩抽一發(fā)’，根據(jù)福建電網(wǎng)負荷調(diào)節(jié)需求，電站每天運行情況都在變化。" 國網(wǎng)新源福建廈門抽水蓄能有限公司運行部主任付東成說，“廈門電站是目前省內(nèi)單機容量最大的抽水蓄能電站，全面投運后將承擔更多的電網(wǎng)平衡和新能源消納任務，也讓福建電網(wǎng)調(diào)控方式更加靈活。"
本次投運的4號機組將為廈門電站這一“穩(wěn)壓器"再添助力，進一步有效增加電網(wǎng)節(jié)點電壓的靈活調(diào)控能力，更好地應對風險。面對高溫、暴雨、臺風等挑戰(zhàn)，廈門電站團隊不懈努力，最終實現(xiàn)了機組一次安裝完成、一次啟動成功、一次調(diào)試成功、一次通過15天試運行，各項關鍵性能指標優(yōu)良。“機組調(diào)試不是簡單地‘搭積木’，更像是支撐機組安全穩(wěn)定運行的‘基座’，我們必須嚴格按照設計要求，做到嚴絲合縫。"
一、產(chǎn)品簡介（SHHZZB2000直流耐壓機數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠）
是根據(jù)中國行業(yè)標準ZBF 24003-90《便攜式直流高壓發(fā)生器通用技術條件》的要求，新研究、設計、制造的，是新時代的科技產(chǎn)品——便攜式直流高壓發(fā)生器，是適用于電力部門、廠礦企業(yè)動力部門、科研單位、鐵路、化工、發(fā)電廠等對氧化鋅避雷器、磁吹避雷器、電力電纜、發(fā)電機、變壓器、開關等設備進行直流高壓試驗，是新世紀理想的換代產(chǎn)品。
采用高頻倍壓電路，*應用新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術，閉環(huán)調(diào)整，采用了電壓大反饋，使電壓穩(wěn)定度大幅度提高。使用性能的大功率IGBT器件及其驅(qū)動技術，并根據(jù)電磁兼容性理論，采用特殊屏蔽、隔離和接地等措施。使直流高壓發(fā)生器實現(xiàn)了高品質(zhì)、便攜式，并能承受額定電壓放電而不損壞。
儀器主要部件選用美國、德國、日本等國技術的元器件，使儀器更可靠、更穩(wěn)定，倍壓筒體用德國技術研制生產(chǎn)，高頻變壓器經(jīng)有關專家特殊設計、體積小，容量大，過載能力強，便于現(xiàn)場作業(yè)試驗。展望未來，企業(yè)將繼續(xù)積極開拓市場。以質(zhì)量和信譽為生命，不斷提高科技水平，研制出的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，以滿足用戶的需要，努力開拓，再鑄新世紀的輝煌。
二、產(chǎn)品特點（SHHZZB2000直流耐壓機數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠）
1、體積更小、重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡便、功能齊全，便于野外使用，是新世紀理想的可靠產(chǎn)品。
2、采用*技術、工藝制造，*應用新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術、脈沖串邏輯陣列調(diào)制，采用大功率IGBT器件，利用高頻技術提高頻率，頻率高達100kHz，從而使輸出高壓穩(wěn)定度更高，波紋系數(shù)更小。
3、按免維修設計，主要部件均選用美、德、日等國進口*技術的元器件，經(jīng)久耐用，不怕連續(xù)對地直接短路放電。
4、精度高、測量準確。電壓、電流表均為數(shù)字顯示，電壓分辨率為0.1kV，電流分辨率為0.1uA，控制箱上電壓表直接顯示加在負載試品上的電壓值，使用時無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數(shù)字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現(xiàn)場使用。
5、電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定度高，全量程平滑調(diào)壓，輸出電壓調(diào)節(jié)采用進口單個多圈電位器，升壓過程平穩(wěn)，調(diào)節(jié)精度高，并設計有粗調(diào)和細調(diào)功能。電壓調(diào)節(jié)精度優(yōu)于0.1%，電壓、電流測量誤差小于1.0%，脈動因數(shù)優(yōu)于0.5%。
6、負極性輸出、零啟動、連續(xù)可調(diào)、有過電壓、過電流、回零、接地保護、*斷線保護等各種保護功能。自動保護電路功能強，保護完善可靠，使操作安全，各種技術指標均優(yōu)于行業(yè)標準及優(yōu)于同類產(chǎn)品。
7、增設了高精度75%VDC-1mA的功能，做氧化鋅避雷器測量帶來的方便。輕輕一按無須計算。本儀器控制箱上有75%的電壓功能鍵，在做避雷器試驗時，當電流升到1000uA時、就打開0.75的按鈕，這時電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數(shù)據(jù)，做完后應立即將升壓的旋鈕回到零位上，同時將細調(diào)電壓旋鈕回到零位上，并應立即按綠色按鈕，切斷高壓并關閉電源開關。再做其它的試驗。
8、方便的過電壓整定設置功能，采用了數(shù)字撥盤開關，能將整定電壓值直觀顯示，使你操作更隨意，顯示數(shù)值單位為kV。
9、倍壓筒可分節(jié)結(jié)構，現(xiàn)場使用，靈活方便，一機多用，經(jīng)濟實惠。
10、底部設有三只內(nèi)藏式支撐腳，增加了倍壓筒的穩(wěn)定性。
三、電氣工作原理框圖（SHHZZB2000直流耐壓機數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠）
四、產(chǎn)品規(guī)格及主要技術性能（SHHZZB2000直流耐壓機數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠）
規(guī) 格 技術參數(shù) | 60/2 | 100/2 | 120/2 | 160/2 | 180/2 | 200/2 | 250/2 | 100/200 3/2 | 200/300 3/2 | 其 它 等 級 |
輸出電壓(kV) | 60 | 100 | 120 | 160 | 180 | 200 | 250 | 100/200 | 200/300 | 600～800kV等合同 定做。 |
輸出電流(mA) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3/2 | 3/2 | |
輸出功率(W) | 120 | 200 | 240 | 320 | 360 | 400 | 500 | 400 | 600 | |
充電電流(mA) | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 4.5/3.0 | 4.5/3.0 | |
機箱重量(kg) | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.4 | 4.5 | 4.5 | 8.1 | |
倍壓筒高度(mm) | Φ80 ×500 | Φ80 ×620 | Φ80 ×770 | Φ80 ×770 | Φ110 ×770 | Φ110 ×770 | Φ110 ×820 | Φ110 ×800 | Φ110 ×1350 | |
倍壓重量(kg) | 6.3 | 6.8 | 6.8 | 7.2 | 7.2 | 7.2 | 7.6 | 7.5 | 12.6 | |
高壓極性 | 負電壓極性,零電壓啟動,連續(xù)可調(diào)。 | |||||||||
工作電源 | AC 220V±10%;50Hz | |||||||||
電壓測量偏差 | 1.0%（滿度）±1個字,高分辨率0.1%kV | |||||||||
電流測量偏差 | 1.0%（滿度）±1個字,高分辨率0.1%uA | |||||||||
過壓整定偏差 | ≤1.0% | |||||||||
0.75切換偏差 | ≤0.5% | |||||||||
波紋系數(shù) | ≤1.0% | |||||||||
電壓穩(wěn)定度 | 隨機波動,電源電壓變化±10%時≤0.5% | |||||||||
工作方式 | 間斷使用;額定負載30分鐘;1.1倍額定電壓使用:10分鐘 | |||||||||
環(huán)境溫度 | -15℃～50℃ | |||||||||
相對濕度 | 當溫度為25℃時，不大于90%(無凝露) | |||||||||
海拔高度 | 2500米以下 | |||||||||
五、使用說明（SHHZZB2000直流耐壓機數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠）
1、面板元器件使用說明
⑴ 高頻輸出及電壓、電流測量電纜快速聯(lián)接多芯插座:用于機箱與倍壓部分的聯(lián)接。聯(lián)接時只需將電纜插頭上的白點對準插座上的白點順時針方向轉(zhuǎn)動到位即可。拆卸時只需逆時針轉(zhuǎn)動電纜插頭即可。注意:安裝、拆卸插頭時,請握緊插頭的金屬圓環(huán)處旋轉(zhuǎn)。嚴禁手握電纜線旋轉(zhuǎn)及拉撥電纜線旋轉(zhuǎn),以免造成插頭與電纜線之間斷線。
⑵ 數(shù)顯電壓表:LCD液晶數(shù)字顯示直流高壓輸出電壓,單位為kV,為±0.1kV。
⑶ 數(shù)顯電流表: LCD液晶數(shù)字顯示直流高壓輸出電流,單位為uA,為±0.1uA。
⑷ 電源保險絲座:保險絲為10A。
⑸ 電源輸入插座:單相交流220V±10%,50Hz。將隨機配置的電源線與電源輸入插座相聯(lián)(插座內(nèi)自帶保險
管10A或單獨保險座)。
⑹ 接地接線柱:此接地端子與倍壓筒接地端子及試品接地聯(lián)接為一點后,再與接地網(wǎng)相連。
⑺ 過電壓整定撥盤開關:用于設定過電壓保護值。過壓整定范圍為0.05-1.2倍額定電壓內(nèi),撥盤開關所顯示值單位為kV。
⑻ 單雙節(jié)選擇開關(為雙節(jié)倍壓筒)、電壓滿度換檔(分節(jié))開關:當開關撥向1時,倍壓筒為單節(jié),電壓表顯示的是單節(jié)倍壓筒電壓;當開關撥向2時,倍壓筒為雙節(jié),電壓表顯示的是雙節(jié)倍壓筒電壓。
雙節(jié)倍壓筒使用時，請將上節(jié)下端法蘭白點標記對準下節(jié)上端法蘭白點后，順時針方向旋轉(zhuǎn)到碰足(約30度角左右),即上下節(jié)電氣聯(lián)接到位,反之為卸下。
單節(jié)使用時,請別忘記把另配置的一端頂蓋,用上述的方法裝到下節(jié)的頂端上。
⑼ 75%VDC-1mA用黃色帶燈按鈕:紅燈亮時有效。當按下黃色按鈕后黃燈亮,輸出高壓降到原來的0.75倍,并保持此狀態(tài),此功能是專門為氧化鋅避雷器快速測量用0.75VDC-1mA,按下綠色按鈕紅燈、黃燈均滅,高壓切斷并退出0.75倍狀態(tài)。
⑽ 綠色帶燈按鈕:綠燈亮表示電源已接通及高壓斷開。在紅燈亮狀態(tài)下,按下綠色按鈕,紅燈滅綠燈亮,高壓回路切斷。
⑾ 紅色帶燈按鈕、高壓接通按鈕、高壓指示燈:在綠燈亮的狀態(tài)下,按下紅色按鈕后,紅燈亮綠燈滅,表示高壓回路接通。此時可升壓。此按鈕須在電壓調(diào)節(jié)電位器回零狀態(tài)下才有效。如按下紅色按鈕紅燈亮,綠燈仍亮,但松開按鈕紅燈滅綠燈亮,表示機內(nèi)保護電路已工作,此時必須關機檢查過壓整定撥盤開關是否小于滿量程的5%及有無其它故障,檢查無誤后再開機。
⑿ 粗調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器:該電位器粗調(diào)多圈電位器,順時針旋轉(zhuǎn)為升壓,反之為降壓。此電位器具備控制電子零位保護功能。因此升壓前必須先回零位。電壓調(diào)節(jié)精度0.1%kV,試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⒀ 細調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器:為調(diào)整精度用,該電位器微調(diào)多圈電位器,順時針旋轉(zhuǎn)為升壓,升壓很微慢,反之為降壓。細調(diào)一般為后用于調(diào)整電壓準確數(shù)和做氧化鋅避雷器試驗,后調(diào)整電流準確數(shù)用。試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⒁ 電源開關:將此開關朝上邊按下,電源接通,綠燈亮;反之為關斷。避免用此開關直接關斷高壓,關機時,首先使電壓粗調(diào)和微調(diào)電位器都回到零位后,然后關閉電源開關。
2、倍壓筒使用說明
1.高壓引出接線柱 2.均壓罩
3.倍壓筒體 4.上節(jié)倍壓筒
5.上下節(jié)聯(lián)接法蘭 6.下節(jié)倍壓筒
7.接地端子 8.與控制箱聯(lián)接電纜插座
9.△-Y形伸縮式接腳
六、操作步驟
1、使用前準備
⑴ 直流發(fā)生器在使用前應檢查其完好性,聯(lián)接電纜線不應有斷路和短路,設備無破裂等損壞。
⑵ 將機箱、倍壓筒放置到合適的安全的位置,分別聯(lián)接好電源線、電纜線和接地線。保護接地線與工作接地線以及放電棒的接地線均應單獨接到試品的地線上(即一點接地)。嚴禁各接地線相互串聯(lián)使用,以免擊穿時地電位抬高形成反擊,損壞儀器。(見圖6)
⑶ 檢查電源開關是否在關斷的位置上,并檢查調(diào)壓電位器應在零位上,過電壓保護整定撥盤開關設置在適當?shù)奈恢蒙?/span>,一般為1.10～1.20倍測試電壓值。
2、空載升壓驗證過電壓保護整定值
⑴ 請認準電源是單相交流220V,50Hz.接通電源開關,此時綠燈亮,表示電源接通。
⑵ 按紅色按鈕,則紅燈亮,表示高壓接通。
⑶ 順時針方向平緩調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器粗調(diào)和細調(diào),輸出端即從零開始升壓。升到所需的電壓后,按規(guī)定時間記錄電流表讀數(shù),并檢查控制箱及輸出電纜有無異常現(xiàn)象及聲響。必要時用外接高壓分壓器校準控制箱上的直流高壓指示。
⑷ 降壓,將調(diào)壓電位器回零后,隨后按綠色按鈕,切斷高壓并關閉電源開關。
3、對試品進行泄漏及直流耐壓試驗
⑴ 在做負載試驗前,將高壓屏蔽微安表安裝到高壓倍壓筒上的高壓輸出端上,并將配套的屏蔽線分別接到微安表上和被試品上(詳細請見高壓屏蔽微安表使用說明書)。
⑵ 檢查儀器、放電棒、倍壓筒、試品聯(lián)接線、接地線是否正確,接地線聯(lián)接是否可靠,檢查高壓安全距離是否符合要求,方可開始進行試品的高壓試驗。
⑶ 檢查確認儀器等無異常情況后,接通單相交流220V電源開關,此時綠燈亮,表示電源接通。可開始進行試品的直流泄漏和直流耐壓試驗。
⑷ 按紅色按鈕,則紅燈亮,表示高壓接通,待升高壓。
⑸ 順時針方向平緩調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器粗調(diào)和細調(diào),輸出端即從零開始升壓。升壓速度以每秒3-5kV上升試驗電壓為宜。對于大電容試品升壓時更要緩慢升壓,否則可能導致電壓過沖,還需監(jiān)視電流表充電電流不超過直流發(fā)生器的大充電電流。當升到所需的電壓或電流后,按規(guī)定時間記錄電流表及電壓表的讀數(shù)。
⑹ 試驗完畢后,降壓,將調(diào)壓電位器粗調(diào)和細調(diào)回零后,隨后按綠色按鈕,切斷高壓并關閉電源開關。
⑺ 試驗完畢后,應用放電棒對試品進行多次放電,放電后方可靠近試品和拆線工作(放電請詳細見放電棒使用說明書)。
對小電容試品如氧化鋅避雷器、磁吹避雷器等先用粗調(diào)升到所需電壓(電流)的90%,再用細調(diào)電位器緩緩升壓到所需的電壓(電流)值,然后從數(shù)顯表上讀出電壓(電流)數(shù)值。如需對氧化鋅避雷器進行75%VDC-1mA的測量時,應先升到電流到1mA時電壓值停止(這時可記錄電壓、電流值),然后按下黃色按鈕,電壓即降到原來的75%,并保持此狀態(tài)。此時可讀取微安表數(shù)值及電壓值。測量完畢后,調(diào)壓電位器逆時針回到零位,按下綠色按鈕,需再次升壓時按紅色按鈕即可。
對大電容試品時,升壓應更要緩慢,并需要監(jiān)視電流表充電電流不超過發(fā)生器的大充電電流,一定要放慢升壓速度,避免充電電流過大。試驗完畢后,將電壓調(diào)節(jié)電位器逆時針回到零位上,隨后按綠色按鈕,切斷高壓。此時注意電壓表上的電壓降到15kV左右,方可用放電棒進行多次放電,確保安全。
4、幾種測量方法
⑴ 一般測量時,當接好線后,先把聯(lián)接試品的線懸空,升到試驗電壓后,讀取空試時的電暈和雜散電流I′,然后接上試品升到試驗電壓,讀取總電流I1。
試品泄漏電流:I0=I1- I′
⑵ 當需要精密測量被試品的泄漏電流時,應在高壓回路中串接高壓屏蔽微安表,見圖7a。
圖7a 高壓屏蔽微安表接入試品Cx高壓側(cè)接線圖。高壓屏蔽微安表必須有金屬屏蔽,
應采用屏蔽線與試品聯(lián)接,高壓引線的屏蔽引出應與儀表端的屏蔽緊密聯(lián)接。如果要排除試品表面泄漏電流的影響,可在試品高電位端用裸金屬軟線緊密繞幾圈后與高壓引線的屏蔽相聯(lián)接(見圖7b)。
⑶ 對氧化鋅避雷器、磁吹避雷器等試品接地端可分開的情況下,也可采用在試品的底
部(地電位側(cè))串入電流表進行測量的方式,但也必須使用屏蔽線(見圖8a)。當要排除試品表面泄漏電流的影響,可用軟的裸銅線在試品地電位端繞上幾圈與屏蔽相聯(lián)接(見圖8b)。
⑷ 試驗完畢,降壓,將調(diào)壓電位器回零后,隨后按綠色按鈕,切斷高壓并關閉電源開關。
⑸ 對于氧化鋅避雷器等小電容試品,一般通過測壓電阻放電,時間很快。而對電纜、電機等大電容試品,一般要等待試品電壓自放電到試驗電壓的20%以下,再通過放電棒進行放電。待試品充分放電后并掛好接地線,才允許進行高壓引線的拆除和更換接線工作。
5、保護動作后的操作
在使用過程中發(fā)現(xiàn)紅燈滅,綠燈亮,直流高壓下降,即為有關保護動作。此時應按下列步驟操作:
⑴ 將調(diào)壓電位器退回零位。
⑵ 關閉電源開關,面板指示燈均不亮。
⑶ 一分鐘后,待機內(nèi)低壓電容器充分放電后,才允許再次打開電源開關。重新進行空載試驗,并查明情況后,可再次升壓試驗。
抽水蓄能機組涉及零部件數(shù)量龐大、結(jié)構復雜、精密程度高，電站高效的管理智能化水平對保障機組安全穩(wěn)定運行至關重要。
廈門電站中控室內(nèi)大屏幕上呈現(xiàn)著設備監(jiān)控圖，線條的轉(zhuǎn)向、顏色的變換、數(shù)字的閃爍……每一處電子信號的更迭，都標示著機組的運行軌跡。計算機監(jiān)控系統(tǒng)作為抽水蓄能電站的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，控制著整個電站機組的啟停、工況轉(zhuǎn)化，并在出現(xiàn)異常情況時自動停機和報警。“廈門電站監(jiān)控系統(tǒng)采用的‘中國芯’，約指甲蓋表面大小，卻可為電站安全提供關鍵支撐。"國網(wǎng)新源福建廈門抽水蓄能有限公司設備部副主任林觀輝說道。
國產(chǎn)芯片數(shù)據(jù)處理效率高、抗干擾能力強，能更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)安全基礎保障作用。經(jīng)過與多方專家的反復論證和參建各方的多次溝通協(xié)調(diào)，2023年10月，廈門電站監(jiān)控系統(tǒng)可編輯邏輯控制器第1次采用全國產(chǎn)芯片，實現(xiàn)了二次設備共269個電子元器件全國產(chǎn)化，消除了應用進口芯片的“卡脖子"風險，提升自主可控水平，保障抽水蓄能電站信息安全。
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