隨著國家高壓電器產品質量監督檢驗中心(河南)*后一項型式試驗通過,由平高集團與西安交通大學聯合自主設計開發的國內首臺具有應用價值真正意義上的“綠色”產品——126kV無氟環保型氣體絕緣金屬封閉開關設備(以下簡稱“126kV無氟環保型GIS”)宣告研制成功,標志著我國在輸電等級環保型開關產品研發方面取得重大突破。
以六氟化硫為代表的含氟氣體及其混合氣體廣泛應用于電力系統的開關設備中,由于溫室效應導致全球氣候變暖,研究人員先后推出溫室效應系數比較低的含氟氣體及其混合氣體,但含氟氣體仍存在溫室效應系數過高或者氣體液化溫度過高的問題,沒有從根本上實現“綠色”開關設備。因此,探索無氟環保電力設備開發,能嚴格限制含氟氣體的使用,對于我國達成減排目標意義重大,同時也是電氣工程領域重要的研究方向和迫切需要解決的熱點問題。

一、面板與功能(WBGKH-9000新款高壓開關動作特性測試儀主要特點介紹)
1、面板示意
1)測時端口
· 黃色插口A(1~4)連接A相斷口測試線(A相靜觸頭)。
· 綠色插口B(1~4)連接B相斷口測試線(B相靜觸頭)。
· 紅色插口C(1~4)連接C相斷口測試線(C相靜觸頭)。
· 黑色共端G1、G2連接測試線至各相斷口動觸頭(動觸頭互相短路連接匯合).
注意事項:
· 黑色共端插口連結接地線,可有效提高抗干擾性。
· 在現場發現靜觸頭高處存在帶電母線強靜電干擾,可將上述接線反置,即黃、綠、紅斷口線分別連結各相動觸頭;將靜觸頭短路連接匯合后接地并引入儀器黑色共端插口。
特別提示:
·A1端口對應斷口安裝傳感器。
·V5時,C4端口對應斷口安裝輔助接點,C3端口對應靜觸頭斷口?!?/span>t =︱C3-C4︱為預設間距動觸頭運動時間。
2)測速口
· 6芯測速航空插口,連接光電測速傳感器.
3)交流電源輸入
· 電源線請使用本公司提供之250V,10A電源線。
· 現場交流電源應符合220V±10%,50Hz要求,一般不應單線共地供電。
· 插座內保險絲盒內20A保險絲(盒內另裝有1顆保險絲備品)
4﹚外直流電源輸入
· 當使用外直流電源代替內部直流電源,控制操動回路時,接入外直流電源。
5)操動控制回路
· 儀器直流 分+、合+、負 ,插座分別接入開關操動控制回路。
分+ ,接分閘控制回路;分送電時指示燈提示。
合+ ,接合閘控制回路;合送電時指示燈提示。
負 , 接公共回路。
正、負端,可直接送出直流電源,便于機構閉鎖電源及機構儲能電源供處
· 儀器交直流倒采樣時,只需接入外同步的分、負或合、負控制信號即可。
6)直流電壓表
· 指示內(外)直流電源的電壓。
· 指示外同步的交、直流電源的脈沖電壓。
7)內、外電源選擇
· 位置在“內電源”時,調壓電位器可調整內部直流電源,并可控制輸出內直流電源。
· 位置在“外同步外直流”時,外部直流電源可輸入,并可控制引入的外直流電源輸出;如不接入外部直流電源時,則用作交﹑直流倒采樣功能。
8)程控、手動選擇
·位置在“程控”時,由屏幕下方的分合鍵設置分合,按操作鍵后自動送電并測算。
·位置在“手動”時,手動分合控制送電按鈕有效??呻S時手動分、合按鈕送電。如需正常測試,則按手動分合送電按鈕前,需先行設置屏幕下方的分合鍵設置分合,按操作鍵后再按手動分合鍵。
2、按鍵功能(WBGKH-9000新款高壓開關動作特性測試儀主要特點介紹)
·翻頁鍵:按鍵依次循環調出參數設置表、時間項目數據表、行程速度數據表、t圖、 S-t圖、V-S圖、I-t圖,
如出現光屏數據丟失現象,亦可按此鍵重顯數據。
↑鍵:先按住此鍵,再按其他鍵。
↑鍵 + ← 鍵:打印機走紙。
↑鍵 +
鍵:放大圖中,返回坐標點用。
↑鍵 + 選項 鍵:打印數據、波形圖用。
↑鍵 + 翻頁 鍵:存儲數據用。
← → 鍵:
· 調整速度定義項V0~V8;
· 調整校正行程值;
· 調整Sc或Su、SZ處值;
· 向左、右移動光標線。
鍵:放大光標線后的圖形(可多次按鍵)。
選項鍵:
· 在參數設置表中可移動
至需調整的項目。
· 在 “分合” 鍵設置自動重合閘如分 000 合 000 分等 000 參數時,移動位置。
· 在S-t中使用坐標分析功能時,用作置起點、置終點功能用(詳見坐標分析介紹)。
分合鍵:設置“分閘”、“合閘”及自動重合閘等操作命令選項。
操作鍵:其他參數設置后,確認并執行操作,等待觸發。
對比度調整:調整液晶光屏對比度。
3、液晶顯示屏(WBGKH-9000新款高壓開關動作特性測試儀主要特點介紹)
1)參數表
注:如未特別說明,本說明書中有關數據的單位
時間t:毫秒 (ms);速度V:米/秒(m/s);行程S:毫米(mm);
電流I:安培(A);電壓V:伏特(V)
特別說明:
·速度定義欄默認定義直線傳感器測速,只需安裝相應選中的傳感器即可。
·速度定義欄非默認定義傳感器測速,只需選擇其它傳感器即可,但此時可能需要行程校正。
·在使用角度傳感器測速時,須輸入行程校準值,其他傳感器時,也可按此校正。
·選中合分測試模式時,儀器僅測試金短時間
·儀器使用角度傳感器測速時,僅測試行程、速度、*大速度值。
·儀器使用直線傳感器測速時:合閘不測試返程,分閘不測試開距、插程、沖程。
·剛分(合)速度的測量一般需按廠家指定的名義超程設置剛分(合)點測速,儀器測得的插程是指電氣合閘點至合閘靜止位置的距離;而超程是指引弧環端面至合閘靜止位置的距離。插程值可作為超程的參考,注意二者區別!
其他參數表有時間表、速度表等,見下述。
2) 時間波圖(t)
· O:線圈控制電壓持續時間波形。
· A1~C4:實時顯示斷口狀態
· 按←、→光標鍵移動光標線查開即時數值。
· 按放大鍵放大光標線后波形。
· 按↑鍵 + 放大鍵返回原坐標。
· 當選擇測試時間>1S時,左下角顯示同步觸發至傳感器或斷口觸發的時差。
3) 行程-時間圖(S-t)
· 圖形中行程由上至下為分閘波形,由下至上為合閘波形的法定方向如測試時相反,須使用速度換向線校正方向。
· 按←、→光標鍵移動光標線查看即時數值。
· 按放大鍵可放大光標線后的波形。
· 按↑鍵 + 放大鍵返回原坐標。
· 按↑鍵 + 選項鍵打印當前波形圖。
自定義計算功能:按選項鍵定位前點后,移動光標至后點,再按選項鍵可自動計算此段平均速度。必須從左至右確定前點、后點。
4) 速度-行程圖(V-s)
· 按←、→光標鍵移動光標線查看即時數值。
· 按↑鍵 + 選項鍵打印當前波形圖。
5) 線圈電流圖形(I-t)
此圖形必須單獨測試
· 本圖頁顯示的I-t曲線反映了分(合)閘操作電流隨時間(初始30ms)的變化,運用本頁可進行電磁鐵動作特性分析。
· 按←、→光標鍵移動光標線查看即時數值。
· 按分合鍵設定分(合)操作命令方式。
· 按操作鍵,開關動作后采樣動作電流。
· 按↑鍵 + 選項鍵打印當前波形圖。
二、基本操作(WBGKH-9000新款高壓開關動作特性測試儀主要特點介紹)
1、時間測試線接駁
1)單極單斷口:三相靜觸頭斷口分別連結A1、B1、C1端口線(或使用A2、B2、C2等),三相動觸頭互連短接匯合后連結共端端口線。此類開關有VS1、VD4、ZN28、SN10、SW7、LW25等。
2)雙極雙斷口(動觸頭無外引線排):一側三相靜觸頭斷口分別連結A1、B1、C1端口線(或使用A2、B2、C2等),另一側三相靜觸頭互連短接匯合后連結共端端口線。此類開關有DW2、DW8、DW12等。
3)雙極雙斷口(羊角或橫梁處有動觸頭引線排):一側三相靜觸頭斷口分別連結A1、B1、C1端口線,另一側三相靜觸頭斷口分別連結A2、B2、C2端口線;羊角或橫梁處動觸頭引線排互連短接匯合后連結共端端口線。此類開關有SW6、SN4等。
注意事項:
· SW6-220開關相當于兩組SW6-110串接,接線方法參照上述,還需連接(A3、B3、C3)(A4、B4、C4)端口線。(不需拆下串接的軟連接)
· 單測時間時,可采用任意端口;同時測速時,注意安裝傳感器相與A1對應。
· A1、B1、C1與A2、B2、C2的共端為G1G2;A3、B3、C3與A4、B4、C4的共端為G3G4
2、操作電源線接駁
儀器直流 分+、合+、負 插座分別接入開關操動控制回路
1) 分+ 接分閘控制回路2點處;
2) 合+ 接合閘控制回路3點處;
3) 負 接公共回路16點處
· 如圖所示為電磁操動機構(儀器不提供直流電磁合閘回路電源,其電源由其他大電流電源提供),彈簧、液壓操動機構直接控制分、合閘操動。
· 對其他操動機構,無法保證其接線序號一致,請參考使用。
· 儀器直流 分+、合+、負 輸出時,一般須接在輔助開關接點前(保護線圈和儀器),特殊情況亦可直接接分(合)線圈。
注意事項:(WBGKH-9000新款高壓開關動作特性測試儀主要特點介紹)
· 內電源主動控制開關操動,須斷開二次回路控制電源,避免兩個電源沖突。再行連接上述分+、合+、負直流輸出線。
· 外電源主動控制開關操動時,不須斷開二次回路控制電源。電源選擇置外,連接上述分+、合+、負 直流輸出線外,還需連接外電源 +、 - 直流輸入線。
· 交直流外同步時,不需連接外電源 +、 - 直流輸入線,連接上述分+、合+、負 線,此時由開關自行供電、操作。
為了助推電氣設備綠色環?;?,響應總書記在國際氣候大會上的承諾。2015年,在前期研究基礎上,平高集團與西安交大合作,立項研發126kV無氟環保型GIS,依托平高—西安交大聯合研究院,平高集團鐘總工建英負責,聯合西安交大副校長榮命哲、電氣學院教授王小華團隊,王建華、耿英三教授團隊,歷經5年多的努力,先后對多項關鍵技術和難題進行了大量理論和實驗研究。產品研發過程中,累計申請16項發明,發表論文20余篇,其中SCI收錄15篇、EI收錄5篇,終于開發出真正意義上的“綠色”環保GIS設備。
平高集團與西安交大建立聯合攻關團隊,采用自主研制的126kV單斷口真空滅弧室作為開斷單元,將二氧化碳作為GIS整體絕緣與隔離、接地開關的單一開斷介質,形成環保型GIS整體設計方案。通過建模與仿真分析,對126kV環保型GIS的電場、溫度場和力學特性進行了優化設計;計算了二氧化碳與銅金屬相互作用的等離子體物性參數,基于此仿真與實驗研究了二氧化碳氣體的絕緣與開斷特性,突破了隔離/接地開關開斷感性小電流難題,*終完成了126kV無氟環保型GIS樣機的研制。二氧化碳氣體的GWP值(全球變暖潛能指標)不到六氟化硫氣體的萬分之一,每臺設備的二氧化碳當量縮減99.99%以上,產品液化溫度低,適用范圍可達-40℃環境,能夠應用到高寒高海拔地區,完全擺脫對六氟化硫氣體的依賴,實現了真正意義上的綠色環保。
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