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3月16日，工作人員使用1000千伏特高壓互感器試驗車完成了±800千伏錫盟—泰州特高壓直流工程泰州換流站第30臺交流互感器的現(xiàn)場交接試驗。
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這臺試驗車是國網(wǎng)江蘇省電力公司牽頭完成的“全系列國家工頻高電壓標準裝置研制與應用”項目成果之一。該項目首創(chuàng)基于互感器電壓比例串聯(lián)加法原理的工頻高電壓量值溯源方法，研制了首套1000千伏高精度串聯(lián)式工頻高電壓計量標準裝置，發(fā)明了一種車載式1000千伏電壓互感器校驗裝置和GIS中電壓互感器校驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了我國高電壓計量領域重大突破。日前，該項目榮獲2016年度國家電網(wǎng)公司專利一等獎和江蘇省科學技術一等獎。
立足創(chuàng)新特高壓計量破難題
計量關系國計民生。“全系列國家工頻高電壓標準裝置研制與應用”項目主要完成人之一、國網(wǎng)江蘇電力科學研究院計量中心副主任楊世海說，“作為關鍵電學計量標準，國家工頻高電壓標準裝置是統(tǒng)一全國工頻高電壓量值的權威依據(jù)。高電壓計量裝置測量準確與否，關系到電網(wǎng)安全和發(fā)電、供電、用電三方電能貿(mào)易結算的公平公正。”
千伏電壓互感器校驗裝置問世 高電壓計量獲重大突破
楊世海解釋說：“高精測量技術，是跨區(qū)輸電結算的需要。一般居民家中用電每月有上百千瓦時，但特高壓工程一年輸電量可達上百億千瓦時，精準結算顯得尤為重要。”
“但在這個項目實施前，我國高電壓計量存在三個問題。”楊世海介紹，隨著電壓等級的提升，絕緣和結構對誤差影響顯著增加，傳統(tǒng)方法研制的國家計量標準裝置準確度低；特高壓國家計量標準存在技術空白；開展高電壓計量裝置現(xiàn)場檢測時，傳統(tǒng)計量標準裝置易受作業(yè)環(huán)境限制，安全隱患大，準確度難以保證，無法將高電壓標準量值準確傳遞到現(xiàn)場計量裝置。
怎樣才能安全、準確、便捷地測量電壓？楊世海說：“我們的創(chuàng)新點主要是尋找提高測量精準度的新方法，研制了最高等級的計量標準來給特高壓電網(wǎng)賦值；做出一個集成設備，將分散的重達數(shù)十噸的龐雜設備集成到一輛試驗車內(nèi)。”
填補空白測量精度國際領先
此前，我國主要采用“全絕緣電磁式電壓互感器”和“壓縮氣體電容器”建立工頻高電壓計量標準，電壓等級和準確性難以提升，長期穩(wěn)定性難以保證。
該項目團隊首先要攻克的難關是，讓標準裝置的電壓等級順利從此前的500千伏提升至1000千伏。“在沖擊750千伏電壓時，標準裝置絕緣多次出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。”楊世海介紹，為此，該項目團隊創(chuàng)新采用分級絕緣、多重結構協(xié)調(diào)優(yōu)化技術，解決了因電壓等級從500千伏提升至1000千伏引起的電場磁場分布嚴重不均勻、泄漏電流急劇增大影響準確測量的難題；采用可調(diào)電容柔性分壓方法，解決了因上下兩級分壓比例漂移造成的絕緣擊穿難題。
在此基礎上，該團隊從1千伏電壓等級入手，到10千伏、20千伏、110千伏、220千伏、500千伏、750千伏，再從750千伏到1000千伏。“隨著電壓等級的提升，我們將測量不確定度控制在萬分之二以內(nèi)，實現(xiàn)了標準裝置各項關鍵指標均優(yōu)于國際同行水平。”楊世海說。
極限集成車載化測量更高效
解決了測得準的問題，該項目團隊將目光轉向了更高效。
“以往，需將實驗室建立的特高壓互感器溯源標準及重型輔助設備運至特高壓現(xiàn)場，在大型吊機的配合下，僅搭建臨時試驗平臺就需要兩天以上，存在檢測時間長、工作效率低、安全隱患大等問題。”楊世海說。
“如今，我們只需駕駛這輛1000千伏電壓互感器移動試驗車抵達特高壓現(xiàn)場，就可以順利完成所有工作。”楊世海說，該試驗車裝備了高絕緣強度重型舉升系統(tǒng)及機械型可開放式車艙、操作控制室、滑移軌道、液壓（電動）支撐腿等機械裝置，實現(xiàn)了設備機械化安裝布置；裝備了互感器現(xiàn)場檢驗設備，實現(xiàn)了智能化遠距離操控，能精準定位不同的校驗點。
“1000千伏淮南—南京—上海特高壓交流工程南京、泰州和蘇州3座交流變電站內(nèi)的54臺電壓互感器、108臺電流互感器檢定工作，全部借助這臺試驗車完成，工作效率提高了5倍。”楊世海說，該試驗車在上海、山西等多地得到了應用。
