電力每日要聞“雷（léi）電衝擊（jī）電（diàn）壓發生器”功能介紹

“10千伏青（qīng）浜線B7392柱上量子開關，三遙聯調正常，可以投入運行。”5月24日下午3時，7台量子智能開關在浙江舟山10千伏青浜線成功投運。至此，東極青浜島成為國內頭個“4G+量子”全覆蓋島嶼，島上全部電力設備可實現（xiàn）遠程操控。

青浜島是舟山（shān）市普陀（tuó）區東極鎮（zhèn）四個住人島嶼之一，距離舟山本島近（jìn）50公裏。作為偏遠海島，青浜島以前存在電力網（wǎng）架薄弱、抗風險能力不足等問題，惡（è）劣天氣下，供電線路與通信線路可能受錨泊影響而中斷（duàn），形成“供電孤島”和“通信孤島（dǎo）”。

為打破傳統的通信模式，國網舟山供電公司在青浜島所有（yǒu）10千伏線路上（shàng）試點安裝“4G+量子”智能開關。這種智能開關通過4G無線傳輸方式，將海島電力運行數（shù）據傳輸至本市電力調度（dù）監控後台，徹底告（gào）別有線（xiàn）方（fāng）式的光纖（xiān）傳輸（shū）。在傳輸過（guò）程中，采用一種新（xīn）型通訊方式——量子加密技術（shù），基於量子的物理特性來傳遞信息，確保信息不（bú）可被盜取和破解，從而保證通信的可靠（kào），實現海量終端電力數據可（kě）靠、經濟、高效傳輸。

“在（zài）量子技術（shù）的加持下，青（qīng）浜島故障處置時間將由原來‘小時級’縮減到‘分秒級’，故障搶修效率和供電可靠性極大提升。”國網舟山供電公司（sī）東極供電服（fú）務站鄭意峰介紹（shào）。設備故障率降低了，停電範（fàn）圍減小了，客戶停電逐漸實現“零感知”，海島“獲得電力”服務水平正（zhèng）在實現質的飛躍。

近（jìn）年來，國網舟山供電公司積極謀劃“量（liàng）子+”電力的實踐路徑，持續推（tuī）進“4G+量子”智能開關改造，提升配網線路量子開關覆（fù）蓋比例，保障（zhàng）能源信息保障，為提升海（hǎi）島配電網智能化水平提供有力支撐。下一步，國網舟山供電公司將充分深（shēn）化海島量（liàng）子開關、北（běi）鬥開關等自動化設備在抗台工作中的深度應用，提升新一代配電自動化係統的自愈功能，全方位提（tí）升配網全（quán）景感知、智慧決策、精準（zhǔn）控製與韌（rèn）性自愈能力，助力海島配網高質量發展。

一、適用範圍（LYCJ2000電力每日要聞“雷電衝擊（jī）電壓發生器”功能介紹）

本發生器適用於35千伏及以下電壓等級的空氣間（jiān）隙，套管（guǎn）、電力變（biàn）壓器(容量（liàng）2000VA及（jí）以下)和互（hù）感器等試品進行標準雷（léi）電衝擊電（diàn）壓全波試驗。

二、一般使用條件（LYCJ2000電力每日（rì）要聞“雷電衝擊電壓發生器（qì）”功能介（jiè）紹）

※ 海拔（bá）高度：<1000m

※ 環境溫度：－10℃～＋40℃

※ 相對濕度：<80％（25℃）

※ 極大（dà）日（rì）溫差：25℃

※ 使用環境：戶內

※ 無導電塵埃（āi）

※ 無火災及（jí）爆炸危險

※ 無腐蝕金屬和絕緣（yuán）的氣體（tǐ）

※ 電（diàn）源電壓（yā）的波形為正弦波,波形畸變率<5%

※ 接地電阻小於0.5Ω

※ 安裝地點:戶內

三、遵循技術標準（LYCJ2000電（diàn）力每日要聞“雷（léi）電衝擊電壓發生器”功能介紹）

※ GB7449                         電力變壓器和電抗器的雷電衝擊和操作衝（chōng）擊的試驗導則

※ GB1094.3                   電力變壓器第3部分  絕緣水平（píng）和絕緣試驗（yàn）

※ GB/T 311.1                    高（gāo）壓輸變電設備的絕緣與配合

※ GB/T 16927.1              高電壓試驗技術（shù） 第1部分 一般試驗要求（qiú）

※ GB/T 16927.2              高電壓試驗技術 第2部分 測（cè）量係統

※ GB/T 16896.1              高電壓衝擊試驗用數字記錄（lù）儀

※ ZBF 24001                     衝擊電壓試驗（yàn）實施細則

※ GB/T11920              電站（zhàn）電氣（qì）部分集中（zhōng）控製裝置通用技術條件

※ GB/T191                        包裝儲（chǔ）運圖示標誌（zhì）

※ DL/T 846.1               高電壓測試設備通用技術（shù）條件 第（dì）1部分：高電壓分壓器測量係統

※ DL/T 848.2                    高壓試驗裝置通用（yòng）技（jì）術條件 第2部分：工頻高壓試驗裝置

※ DL/T 848.5                    試驗裝置通用技術條件 第5部分：衝擊電壓發生器

※ DL/T ´´´´           《高壓（yā）線路（lù）絕緣子衝擊電壓（yā）擊穿試驗¾定義、試驗方法和判據（jù）》的規定

四、設備組成（LYCJ2000電力每日要聞“雷電衝擊電壓發生器（qì）”功能介紹）

1.LYCCD－100直流充電裝（zhuāng）置（zhì）                                                                      1套（tào）

2.LYCJ2000-400衝（chōng）擊電壓（yā）發生器本體(包括全部調波元件)                       1套（tào）

3.LYRF－400弱阻尼電（diàn）容分（fèn）壓器                                                                   1套

4.LYAT自動測控係統                                                 1套

5.LYFJ二（èr）次回路測量線、控製線                                        1套（tào）

五、主要技術指（LYCJ2000電（diàn）力每日要聞“雷電衝擊電壓發生器”功能（néng）介紹）

係統技術參數

1、標稱電壓：400kV

2、額定級電壓：100kV

3、額定能量：20kJ

4、衝擊電容量：0.25 uF

5、總級（jí）數：4級

6、額（é）定級電（diàn）容量：1uF (單台脈衝電容器2uF/2×50千伏，共4級)

7、衝擊電壓波形： 雷（léi）電波：T1=1.2uS±30%、T2=50uS±20%、峰值（zhí）電壓偏差（chà）≤3%，

截波時間：2～5uS；衝擊電壓波形參數及其偏（piān）差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1國家標準的要求。

8、電壓利用係數：負荷電容為1000PF以下時，標準雷電波的電壓利用係數≥90%，

9、同步範圍：級電壓在20%～100%額定電（diàn）壓範圍（wéi）內，正負極性同步範圍不小於20%;

10、同步放（fàng）電（diàn）失（shī）控率：<2%

11、極低輸出電壓：≤±20%額定電壓

12、充（chōng）電電壓不穩定度：<±1.0%

13、使用持續時間:在2/3額定電壓以上，每120秒充放電一次可連續運行，在2/3額定（dìng）電壓（yā）以下，每60秒充（chōng）放電一次可連續運行

六、主要元件的技（jì）術說明：

1、直流充電部分

(1)采用（yòng）可控矽恒流調壓裝置,額定輸出電壓±100kV,額定輸出直流電（diàn）流10-100mA；

(2)采用油浸式充電變壓器，次級電（diàn）壓（yā）50kV，額（é）定容量5千伏安；

(3)采用LYDL-200kV/100mA的高壓整流矽堆,反向耐壓³200kV，平（píng）均電流³0.1A，高壓整流矽堆安裝在充電變壓器（qì）內，可由傳動機構自動倒換充電電壓極性。控製台上有極性開關轉換按（àn）鍵；

(4)高（gāo）壓整流矽堆保護電阻采用漆包電阻絲有感密繞在絕（jué）緣管上；

(5)自動控製時，恒流充電裝置在10%～100%額定充電電壓範圍內，實際（jì）充電電壓（yā）與整定電壓偏差不大於±1%，充電電壓（yā）的（de）不穩定性不大於±1%，充電電壓的可調精度為1%；

(6)直流電（diàn）阻分壓器1隻，采用（yòng）100kV，200MW，油浸（jìn）式金屬膜電阻。低壓臂電阻裝（zhuāng）在分壓器底法蘭內，低壓臂上的電壓信號用屏蔽電纜引入控製台內；

(7)自動接地開關采用電磁鐵分合接（jiē）地機（jī）構（gòu），試驗停止時可自動將主電容器短路並經保護（hù）電阻接地；

(8)充電變壓器(包（bāo）括高壓整流矽（guī）堆及極性轉換（huàn）裝置)及其保護電阻（zǔ），自（zì）動（dòng）接地開關和絕緣支柱等安裝在一個（gè）底盤上；

2、本體部分

(1)主體結（jié）構形式采用（yòng）仿德國HIGHVOLT-H型

(2)本體采用（yòng）雙邊不對稱充電回路，每級額定電壓（yā）100kV；

(3)本體絕（jué）緣支柱4級（jí）塔式結構（gòu）.每級包括1台MWF100-3鐵外殼油浸式脈衝電容器、充（chōng）電電阻（zǔ）、波頭電阻、波尾電阻和點火球隙等，當產生雷電波時，根據試（shì）品電容量大小，選（xuǎn）擇適當的雷電波波頭電（diàn）阻、波尾電阻和（hé）級數；

(4)級脈衝電容為3±0.05mF，直流工作電壓±100kV，電容器剩餘電感£0.15mH，電容器出線套管能夠承受垂（chuí）直（zhí）拉力15kg，同時保證不損壞（huài）和滲漏油，電容器出線套管能夠承受垂（chuí）直拉力15kg，在以上範圍無損壞和滲漏油,電容器安（ān）裝就（jiù）位無變形；

(5) 波頭電阻、波尾電阻均采（cǎi）用板形結構，無感繞（rào）製。

電阻采用西門子的特殊結構，保證電（diàn）阻的熱容量能滿足試驗要求；剩（shèng）餘（yú）電感（gǎn）小；

(6) 接頭均為彈簧壓接式，方（fāng）便調波（bō）時的插拔且接觸（chù）可靠；

(7) 波頭、波尾電阻支架可以由多支電阻同時並聯使（shǐ）用；

(8) 第1級球隙采用雙邊異極（jí）性觸發，第2級至第四級球隙均（jun1）采用三間隙橢圓球隙點火，從而保證觸發的可靠性；

(9)各級球隙距離由低（dī）速永磁電動機驅動作直（zhí）線調整，裝置噪音（yīn）小，定位無（wú）慣性，準確、快速，控製顯示對應（yīng）球距（jù）的放電電壓；

(10)球隙距離也可在控製（zhì）部分人為幹預；

(11)本體可每2級或多極並聯使用，並（bìng）聯連接杆采用統一接插件，方便換接；

(12) 本體支柱采用玻璃鋼材料製造，很高電位的部分采（cǎi）取抗老化和電暈的措施；

(13) 各（gè）級均采取防暈（yūn）措施，在（zài）充電（diàn）過程中不會出（chū）現明顯電暈。

3、LYRF-400kV/300pF衝擊弱阻尼分壓器

（1）高壓（yā）臂（bì）由電容器組成，電容額定參數400kV/300pF

（2）額定（dìng）雷電衝擊耐受電壓為400kV

（3）分壓器分壓比（bǐ）為：2000：1

（4）測量不確定度：小於2.5％

（5）過衝：≤20%

（6）部分響應時（shí）間：≤100ns

（7）弱阻尼電（diàn）容分壓器的方波響應（yīng）特性滿足GB/T 311.1及GB/T 16927.2的標準要求

4、LYAT控製測量係統

※ 本套（tào）設備采用具有先進水平的計算機測控一體化係統,將控製和測量功能（néng）組合在（zài）一起。

※ 控（kòng）製係統采用了（le）日本三菱公司的PLC可編程控製器，使控製（zhì）係統實（shí）現了小型化、智能化及（jí）高可靠性（xìng）。

※ 屏（píng）幕采用10”觸摸屏。

※ 控製部分和本體的信號傳輸采用光纖傳輸（shū），具有雙向信號處理功能，從而提高了控製係統的可靠性。

※ 控製係統中關鍵的元器（qì）件（jiàn）及部件全部選用進口件，如：PLC可編程控製器采（cǎi）用日（rì）本三菱公司、示波器采用美國泰克公司等。

※ 測量（liàng）係統具有波形顯示（shì）、分析、成圖和打印等功能。可以按照高壓試驗的習（xí）慣設（shè）定測量參數從而自動整定好數字示波器。可自（zì）動計算各個波形參數，所采用的計算方法按照GB/T16896.1-1997及IEC1083標準（zhǔn）的規定（dìng）。

※ 控製（zhì）測量係統采用了先進的抗幹擾技術，在高電壓、強電場的環（huán）境下運（yùn）行（háng），係統測量（liàng）準確、控製方便、可靠。

控製係統（tǒng）技術說明如下:

※ 控製係（xì）統的主要目的是控製衝擊電壓（yā）發生器（qì）操作，完成（chéng）正常的（de）充放電過程，所有運行參數均可通過觸摸屏的操作來完成，並對設備運行參（cān）數進行實時監控（kòng）。

※係統控製方式（shì）為手動或自動,自動控製方式能按規定的程序進行衝擊電壓試驗，在界（jiè）麵顯示發（fā）生器狀態(接地/不接地（dì）,充電速度,充電電壓（yā）,球（qiú）距等)。

（1） 動作控製

能夠（gòu）手動或自動控製放電（diàn）球距跟蹤充電電（diàn）壓，並顯示放電球距值；

控製（zhì）本（běn）體自動接地；

衝擊次數預置、極（jí）性自動換接等功能；

控製並顯示截波球距。

（2）充電控製

充電電壓,充電速（sù）度,充電極性直（zhí）接由（yóu）界麵（miàn）輸入設定；係（xì）統自動跟蹤設定（dìng）電壓下的球（qiú）隙跟蹤。充電方（fāng）式采用（yòng）可控（kòng）矽（guī）調壓方式恒流充電。能夠自動（dòng）控製衝擊電壓發生器（qì）的充電過程，可以根據試驗要求，調節充電電壓和充電時間，並顯示充電電壓值；可控矽（guī）調壓方式較之傳統的調壓器調（diào）壓（yā）方式，具有體積小，響應速（sù）度快，控製精度高。充電穩定度0.3%，充電速（sù）度可調（diào）。

采用自控方式充（chōng）電（diàn）時,能使充電（diàn）電（diàn）壓（yā）按所需的充電曲線上升，自動穩定在（zài）預先整定的充電電壓（yā）值上，從而保證了充電的均勻性、重複性和試驗（yàn）結果的準確性。

（3）觸發控製

采用高性能（néng）的點火脈衝放大器，能夠（gòu）產生大於15kV/100nS的（de）脈衝電壓（yā），確保衝擊設備點火可靠，同步放電穩定。

截波延時方式采用電子延時回路，可方便地（dì）獲得2～6μS的（de）截（jié）波觸發延（yán）時，穩（wěn）定性好，精度高，截斷分散性小於0.1μS，點火脈（mò）衝延時可調範（fàn）圍：0～9.9μS。

（4）可（kě）靠聯鎖控製（zhì）

整個係統具（jù）有完善的警燈、警鈴等（děng）試驗區的報警功能和控製接口；

具（jù）有自動（dòng）接地和（hé）可靠接地與係統聯鎖，過流和過（guò）壓保護功能；

緊急停止功能（néng）。

（5）擴展功能

能與其它計算機通過串口進行通訊和數（shù）據交換；

測量係統結構說明如下（xià）：

測控一體（tǐ）化工作（zuò）台為（wéi）兩聯櫃形式，顯示器、鍵盤、鼠標放置在桌麵上，計算（suàn）機主機、示波（bō）器、隔離濾波電源、UPS放在辦公桌內，繼電器、PLC、過電壓和過電流保（bǎo）護元件等放置在本體底盤內。

用戶在（zài）係統界麵上選擇“波形分析”功能後,係（xì）統進入測量功能（néng）設（shè）置界麵。

測量係統以美國泰（tài）克公司的數（shù）字存儲示波器（qì）TBS-1102B為波形數據采集平台,工作（zuò）方式的設置由測控軟件（具（jù）有軟件著（zhe）作權）自動完成。其帶寬100MHz，標稱分辯率達9bit，很高采樣速度達（dá）2. GS/s，記錄長度10M，通道2個；可記錄雷電全波和雷電截波。用戶（hù）隻需根（gēn）據界麵提示，輸入各（gè）項試驗條件即（jí）可（用戶也可選擇其它示（shì）波器）。

係統可以（yǐ）完成表1所示的各種衝擊電壓的測量和表2測量誤差及係統波形參數分析功能。

表1 衝擊（jī）電壓波形及其參（cān）數

表2 測量係統不確定度(含分壓器（qì）)

衝擊電壓（yā）的所（suǒ）有信息均以位圖(.bmp)文件（jiàn）和數據文件(.DAT)格式保存在硬（yìng）盤上。

係統的典型測（cè）量功能包括:

衝擊電（diàn）壓測量和波形分析: 2通道,很高采樣速率1.25GS/S

不同衝擊電壓波形（xíng）的比較和離線分（fèn）析（xī）: 可將試驗得到（dào）的波形 以數據文件(*.DAT)的（de）格式存盤，從硬（yìng）盤中讀出並顯示在屏幕上，幫助用戶比較不同衝擊試驗得到的衝（chōng）擊（jī）試驗波形

試驗報告數字化: 點（diǎn）擊菜單項“試驗報告”可直接進入中文Word ，在已設計好的衝（chōng）擊試（shì）驗報告模板上編寫（xiě）試驗報告。利用Word 強大的處理（lǐ）功能, 輸入文字（zì），繪（huì）製和插入（rù）電路接線圖，插入試驗波形圖（tú），存儲、打印試（shì）驗報告等。

多時基波形顯示: 係統具備將各個通道波形數據(例如變壓器（qì）的入波電壓和示傷電流波形)分別獨立按（àn）不同的時基顯（xiǎn）示的功能，方便用戶分析波（bō）形。

控製係統（tǒng）技術參數（shù）

充電電（diàn）壓整定範圍      0.5～100.0kV

充電電壓              0.5～100.0kV

充電電壓調節精度      1 %

充電電壓不（bú）穩（wěn）定度      < 1 %

充電時間設定範圍      30～900S

充電時間調節精度      1 S

報警延時              2 S

截波觸發脈衝延時      0.0～9.9μS

截波延時調節精度      0.1μS

衝擊試驗次數設定範圍  0～99次

衝擊試驗次數調（diào）節精度  1次

輸入電源（yuán）電壓          220VAC±10%

輸出交流電壓          0～220VAC(連續)

輸出交流電流          0～16A

雙屏蔽測量電纜

“一（yī）直以來，電力線路的紅外測溫數據處理每次（cì）都需要耗費大量的時（shí）間和人力。如（rú）今采用我們自主研發的紅外（IR）數據智能分析處理機器人，不到6小時，便可以完成原本需要7天才（cái）能完（wán）成的10千伏黨岩線全線紅外測溫工作，極大地提升了我們的工（gōng）作效（xiào）率。”近日，貴州電網第1個“紅（hóng）外（IR）數據智能分（fèn）析（xī）處理（lǐ）機器人”在貴州（zhōu）電網公司貴安供電局上線。

該機器人由貴安（ān）供電局智能作業班自主研發，曆時3個月，避免了“無人機俯拍測溫易受環境中車輛、火堆等發（fā）熱點影響，造成誤識別（bié）”、“紅外數據點測溫結果（guǒ）輸出（chū）有偏離極大的測溫值”等問題，研發成功，達到（dào）了機器自動輸出報告，取代以往純人工數據分析的效果。該機器人可將大量紅外圖像的RGB圖像數據提取出（chū）來，並通過數據轉換計算出非常（cháng）準確的溫度值（zhí），簡單、高效、快速地（dì）識別出溫度異常的電力設備，自（zì）動生成線路全線紅外缺陷（xiàn）報告，實際每條線路節約（yuē）時間（jiān）成本90%的功效。

據該局智能作業班（bān）班組技術員黎旭東介紹，班組每次采集線路紅外數據，都需要耗費至少（shǎo）3倍數據采集（jí）的時間去分析處理紅外數據，在1天的無人機紅外測溫後，至少要一周才能整理出缺陷報告。“利用（yòng）紅外（IR）數據智能分析處（chù）理機器人隻需選取紅外圖（tú）像數據目錄，3分鍾內（nèi）即可實現自動導出電力設備溫度異常缺陷報告（gào），一鍵式操作（zuò）非常方便快捷。”

下一步，貴安供電局將持續深化配網（wǎng）無人機紅外測溫運用，在年底前實現貴安（ān）輸配電線路無人機紅外測溫全覆蓋，全方位提升輸配電線路運維工作質效，並持續深挖優勢潛能，為建設方便可靠電網提供堅強支撐。

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