10多年前，在我國新能源剛剛起步進(jìn)行推廣建設(shè)時(shí)，低電壓穿越與高電壓穿越能力不足成為困擾我國新能源穩(wěn)定性的共性問題。作為國內(nèi)新能源先鋒試驗(yàn)田，冀北電力承擔(dān)了風(fēng)電機(jī)組高/低電壓穿越研究與改造工作。
國網(wǎng)冀北電科院副院長劉輝指出，2012~2013年，冀北電科院做了50多個(gè)機(jī)型的高/低電壓穿越實(shí)驗(yàn)與改造，在省級(jí)電科院里是最多的，并最早實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組1.3倍的高電壓穿越能力，為我國風(fēng)電機(jī)組研究作出了積極貢獻(xiàn)。
在新能源大規(guī)模裝機(jī)后，綠電并網(wǎng)卻遇到了難題——傳統(tǒng)電網(wǎng)的消納能力無法全部適應(yīng)具有波動(dòng)性的新能源，導(dǎo)致了“棄風(fēng)棄光”一度有所抬頭。對此，劉輝表示，為提升整個(gè)電力系統(tǒng)對新能源的消納能力，冀北電力在此做了許多有益嘗試與探索。
第1章 裝置特點(diǎn)與參數(shù)（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）
是在傳統(tǒng)基于調(diào)壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎(chǔ)上，廣泛聽取用戶意見、經(jīng)過大量的市場調(diào)研、深入進(jìn)行理論研究之后研發(fā)的新一代革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、*的制造工藝，保證了產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠、功能完備、自動(dòng)化程度高、測試效率高、在國內(nèi)處于水平，是電力行業(yè)用于互感器的專業(yè)測試儀器。
1.1 主要技術(shù)特點(diǎn)
功能全面，既滿足各類CT（如：保護(hù)類、計(jì)量類、TP類）的勵(lì)磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負(fù)荷、比差以及角差等測試要求，又可用于各類PT電磁單元的勵(lì)磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測試。
現(xiàn)場檢定電流互感器無需標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、升流器、負(fù)載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線，使用極為簡單的測試接線和操作實(shí)現(xiàn)電流互感器的檢定，的降低了工作強(qiáng)度和提高了工作效率，方便現(xiàn)場開展互感器現(xiàn)場檢定工作。
可測量變比差與角差，比差大允許誤差±0.05%，角差大允許誤差±2min，能夠進(jìn)行0.2S級(jí)電流互感器的測量，變比測量范圍為1~40000。
基于*的變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應(yīng)對拐點(diǎn)高達(dá)60KV的CT測試。
自動(dòng)給出拐點(diǎn)電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準(zhǔn)確限值系數(shù)（ALF）、儀表保安系數(shù)（FS）、二次時(shí)間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。
測試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標(biāo)準(zhǔn)，并依照互感器類型和級(jí)別自動(dòng)選擇何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。
測試簡單方便，一鍵完成CT直阻、勵(lì)磁、變比和極性測試，而且除了負(fù)荷測試外，CT其他各項(xiàng)測試都是采用同一種接線方式。
全中文動(dòng)態(tài)圖形界面，無需參考說明書即可完成接線、設(shè)置參數(shù)：動(dòng)態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置，根據(jù)當(dāng)前所選的試驗(yàn)項(xiàng)目自動(dòng)顯示其相關(guān)參數(shù)；動(dòng)態(tài)顯示幫助接線圖，根據(jù)當(dāng)前所選試驗(yàn)項(xiàng)目，顯示對應(yīng)的接線圖。
5.7寸圖形透反式LCD，陽光下清晰可視。
采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標(biāo)操作，操作簡單，快捷方便，極易掌握。
面板自帶打印機(jī)，可自動(dòng)打印生成的試驗(yàn)報(bào)告。
測試結(jié)果可用U盤導(dǎo)出，程序可用U盤升級(jí)，方便快捷。
裝置可存儲(chǔ)1000組測試數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
配有后臺(tái)分析軟件，方便測試報(bào)告的保存、轉(zhuǎn)換、分析，可以用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比、判斷與評(píng)估。
易于攜帶，裝置重量<9Kg。
1.2 裝置面板說明（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）
裝置面板結(jié)構(gòu)如右圖接線端子從左向右：
·紅黑S1、S2端子：試驗(yàn)電源輸出
·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測
·紅黑P1、P2端子：感應(yīng)電壓測量端子
·液晶顯示屏：中文顯示界面
·微型打印機(jī)：打印測試數(shù)據(jù)、曲線
·旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)：輸入數(shù)值和操作命令
1.3 主要技術(shù)參數(shù)（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）
SHHZFA-V | ||
測試用途 | CT， PT | |
輸出 | 0~180Vrms，12Arms，36A（峰值） | |
電壓測量精度 | ±0.1% | |
CT變比 測量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
PT變比 測量 | 范圍 | 1~40000 |
精度 | ±0.05% | |
相位測量 | 精度 | ±2min |
分辨率 | 0.5min | |
二次繞組電阻測量 | 范圍 | 0~300Ω |
精度 | 0.2%±2mΩ | |
交流負(fù)載測量 | 范圍 | 0~1000VA |
精度 | 0.2%±0.02VA | |
輸入電源電壓 | AC220V±10%，50Hz | |
工作環(huán)境 | 溫度：-10οC~50οC， 濕度：≤90% | |
尺寸、重量 | 尺寸365 mm×290 mm×153mm 重量<10kg | |
第2章（SHHZFA-V變頻互感器綜合特性測試儀操作十分方便）
用戶接口和操作方法
2.1 電流互感器試驗(yàn)
在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類型欄，選擇互感器類型為CT。
2.1.1 試驗(yàn)接線
試驗(yàn)接線步驟如下：
一步：根據(jù)表2.1描述的CT試驗(yàn)項(xiàng)目說明，依照圖2.1或圖2.2進(jìn)行接線（對于各種結(jié)構(gòu)的CT，可參考附錄D描述的實(shí)際接線方式）。
表2.1 CT試驗(yàn)項(xiàng)目說明
電阻 | 勵(lì)磁 | 變比 | 負(fù)荷 | 說明 | 接線圖 |
√ | 測量CT的二次繞組電阻 | 圖2.1，但一次側(cè)可以不接 | |||
√ | √ | 測量CT的二次繞組電阻、勵(lì)磁特性 | 圖2.1，但一次側(cè)可以不接 | ||
√ | √ | 測量CT的二次繞組電阻，檢查CT變比和極性 | 圖2.1， | ||
√ | √ | √ | 測量CT的二次繞組電阻、勵(lì)磁特性，檢查CT變比和極性 | 圖2.1 | |
√ | 測量CT的二次負(fù)荷 | 圖2.2， |
二步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側(cè)一端要接地，設(shè)備也要接地。
三步：接通電源，準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。
2.1.2 參數(shù)設(shè)置
試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.3。
參數(shù)設(shè)置步驟如下：
用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo)，選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對應(yīng)的接線圖。
可設(shè)置的參數(shù)如下：
（1）編號(hào)：輸入本次試驗(yàn)的編號(hào)，便于打印、保存的管理與查找。
（2）額定二次電流
：電流互感器二次側(cè)的額定電流，一般為1A和5A。
（3）級(jí)別：被測繞組的級(jí)別，對于CT，有P、TPY、計(jì)量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個(gè)選項(xiàng)。
（4）當(dāng)前溫度：測試時(shí)繞組溫度，一般可輸入測試時(shí)的氣溫。
（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。
（6）大測試電流：一般可設(shè)為額定二次電流值，對于TPY級(jí)CT，一般可設(shè)為2倍的額定二次電流值。對于P級(jí)CT，假設(shè)其為5P40，額定二次電流為1A，那么大測試電流應(yīng)設(shè)5%*40*1A=2A；假設(shè)其為10P15，額定二次電流為5A，那么大測試電流應(yīng)設(shè)10%*15*5A=7.5A。
如果用戶希望看到以下結(jié)果，需要準(zhǔn)確設(shè)置基本參數(shù)（建議用戶設(shè)置）。
（1）匝比誤差、比值差和相位差
（2）準(zhǔn)確計(jì)算的極限電動(dòng)勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差
（3）實(shí)測的準(zhǔn)確限值系數(shù)、儀表保安系數(shù)和對稱短路電流倍數(shù)
（4）實(shí)測的暫態(tài)面積系數(shù)、峰瞬誤差、二次時(shí)間常數(shù)對于不同級(jí)別的CT，參數(shù)的設(shè)置也不同，見表2.2。
表2.2 CT參數(shù)描述
參數(shù) | 描述 | P | TPY | 計(jì)量 | PR | PX | TPS | TPX | TPZ |
額定一次電流 | 用于計(jì)算準(zhǔn)確的實(shí)際電流比 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
額定負(fù)荷， 功率因數(shù) | 銘牌上的額定負(fù)荷，功率因數(shù)為0.8或1 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
√ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
額定準(zhǔn)確限值系數(shù) | 銘牌上的規(guī)定，默認(rèn)：10。用于計(jì)算極限電動(dòng)勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差 | √ | |||||||
額定對稱短路電流系數(shù) | 銘牌上的規(guī)定，默認(rèn)：10。用于計(jì)算極限電動(dòng)勢及其對應(yīng)的峰瞬誤差 | √ | √ | √ | √ | ||||
一次時(shí)間常數(shù) | 默認(rèn)：100ms | √ | √ | √ | |||||
二次時(shí)間常數(shù) | 默認(rèn)：3000ms | √ | √ | ||||||
工作循環(huán) | C-t1-O或C-t1-O-tfr-C-t2-O，默認(rèn)：C-t1-O循環(huán) | √ | √ | ||||||
t1 | 一次電流通過時(shí)間，默認(rèn)：100ms | √ | √ | ||||||
tal1 | 一次通流保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間，默認(rèn)：40ms | ||||||||
tfr | 一次打開和重合閘的延時(shí)，默認(rèn)：500ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示 | √ | √ | ||||||
t2 | 第二次電流通過時(shí)間，默認(rèn)：100ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示 | √ | √ | √ | |||||
tal2 | 二次通流保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間，默認(rèn)：40ms 選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環(huán)才顯示 | √ | √ | ||||||
額定儀表保安系數(shù) | 銘牌上的規(guī)定，默認(rèn)值：10。 用于計(jì)算極限電動(dòng)勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差 | √ | |||||||
額定計(jì)算系數(shù) | √ | ||||||||
額定拐點(diǎn)電勢Ek | √ | ||||||||
Ek對應(yīng)的Ie | √ | ||||||||
面積系數(shù) | √ | ||||||||
額定Ual | 額定等效二次極限電壓 | √ | |||||||
Ual對應(yīng)的Ial | √ |
第五步： 選擇右邊的開始按鈕進(jìn)行試驗(yàn)。
2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果頁，界面分別如圖2.4。
對于不同級(jí)別的CT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果也不同，見表2.3。
表2.3 CT試驗(yàn)結(jié)果描述
試驗(yàn)結(jié)果 | 描述 | P | TPY | 計(jì)量 | PR | PX | TPS | TPX | TPZ | |
負(fù)荷 | 實(shí)測負(fù)荷 | 單位：VA，CT二次側(cè)實(shí)測負(fù)荷 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
功率因數(shù) | 實(shí)測負(fù)荷的功率因數(shù) | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
阻抗 | 單位：Ω，CT二次側(cè)實(shí)測阻抗 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
電阻 | 電阻（25℃） | 單位：Ω，當(dāng)前溫度下CT二次繞組電阻 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
電阻（75℃） |
| √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
勵(lì)磁 | 拐點(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流 | 單位：分別為V和A，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義，拐點(diǎn)電壓增加10%時(shí)，拐點(diǎn)電流增加50%。 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
不飽和電感 | 單位：H，勵(lì)磁曲線線性段的平均電感 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
剩磁系數(shù) | 剩磁通與飽和磁通的比值 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
二次時(shí)間常數(shù) | 單位：s,CT二次接額定負(fù)荷時(shí)的時(shí)間常數(shù) | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
極限電動(dòng)勢 | 單位：V，根據(jù)CT銘牌和75℃電阻計(jì)算的極限電動(dòng)勢 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |||
復(fù)合誤差 | 極限電動(dòng)勢 | √ | √ | √ | √ | |||||
峰瞬誤差 | 極限電動(dòng)勢 | √ | √ | √ | ||||||
準(zhǔn)確限值系數(shù) | 實(shí)測的準(zhǔn)確限值系數(shù) | √ | √ | |||||||
儀表保安系數(shù) | 實(shí)測的儀表保安系數(shù) | √ | ||||||||
對稱短路電流倍數(shù)Kssc | 實(shí)測的對稱短路電流倍數(shù) | √ | √ | √ | √ | |||||
暫態(tài)面積系數(shù) | 實(shí)際的暫態(tài)面積系數(shù) | √ | √ | √ | ||||||
計(jì)算系數(shù)Kx | 實(shí)測的計(jì)算系數(shù) | √ | ||||||||
額定拐點(diǎn)電勢Ek | √ | |||||||||
Ek對應(yīng)的Ie | 額定拐點(diǎn)電勢對應(yīng)的實(shí)測勵(lì)磁電流 | √ | ||||||||
額定Ual | 額定等效二次極限電壓 | √ | ||||||||
Ual對應(yīng)的Ial | 額定等效二次極限電壓對應(yīng)的實(shí)測勵(lì)磁電流 | √ | ||||||||
誤差曲線 | 5%（10%）誤差曲線 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
變比 | 變比 | 額定負(fù)荷下的實(shí)際電流比 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
匝數(shù)比 | 被測試的二次繞組與一次繞組的實(shí)際匝比 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
比值差 | 額定負(fù)荷下的電流誤差 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
相位差 | 額定負(fù)荷下的相位差 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
極性 | CT一次和二次的極性關(guān)系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
匝比誤差 | 實(shí)測匝數(shù)比與額定匝比的相對誤差 | √ | √ | |||||||
標(biāo)準(zhǔn)誤差 | 額定負(fù)荷、下限負(fù)荷下，國標(biāo)檢驗(yàn)電流點(diǎn)的電流誤差、相位誤差表 | √ | ||||||||
2.2 電壓互感器試驗(yàn)
在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類型欄，選擇互感器類型為PT。
2.2.1 試驗(yàn)接線
試驗(yàn)接線步驟如下：
一步：根據(jù)表2.4描述的PT試驗(yàn)項(xiàng)目說明，依照圖2.7或圖2.8進(jìn)行接線。
表2.4 PT試驗(yàn)項(xiàng)目說明
電阻 | 勵(lì)磁 | 變比 | 說明 | 接線圖 |
√ | 測量PT的二次繞組電阻 | 圖2.7，一次側(cè)必須斷開 | ||
√ | √ | 測量PT的二次繞組電阻、勵(lì)磁特性 | 圖2.7，一次側(cè)必須斷開，且一次側(cè)高壓尾必須接地 | |
√ | 檢查PT變比和極性 | 圖2.8 |
第2步：同一PT其他繞組開路。
第三步：接通電源，準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。
2.2.2 參數(shù)設(shè)置
PT的試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.5。
參數(shù)設(shè)置步驟如下：
用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo)，選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對應(yīng)的接線圖。
可設(shè)置的參數(shù)如下：
（1）編號(hào)：輸入試驗(yàn)試驗(yàn)編號(hào)。
（2）額定二次電壓
：電壓互感器二次側(cè)的額定電壓。
（3）級(jí)別：被測繞組的級(jí)別，有P、計(jì)量等2個(gè)選項(xiàng)。
（4）當(dāng)前溫度：測試時(shí)繞組溫度，一般可輸入當(dāng)時(shí)的氣溫。
（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。
（6）大測試電壓：試驗(yàn)時(shí)設(shè)備輸出的大工頻等效電壓。
（7）大測試電流：試驗(yàn)時(shí)設(shè)備輸出的大交流電流。
第四步： 選擇右邊的開始按鈕進(jìn)行試驗(yàn)。
2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果頁，如圖2.6。
對于不同級(jí)別的PT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果也不同，見表2.5。
表2.5 PT試驗(yàn)結(jié)果描述
試驗(yàn)結(jié)果 | 描述 | P | 計(jì)量 | |
電阻 | 電阻（25℃） | 單位：Ω，當(dāng)前溫度下的電阻 | √ | √ |
電阻（75℃） | 單位：Ω，參考溫度下的電阻值，溫度可修改 | √ | √ | |
勵(lì)磁 | 拐點(diǎn)電壓和拐點(diǎn)電流 | 單位：分別為V和A，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義，拐點(diǎn)電壓增加10%時(shí)，拐點(diǎn)電流增加50%。 | √ | √ |
變比 | 變比 | 額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的實(shí)際電流比 | √ | √ |
匝數(shù)比 | 被測試的二次繞組與一次繞組的實(shí)際匝比 | √ | √ | |
比值差 | 額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的電流誤差 | √ | √ | |
相位差 | 額定負(fù)荷或?qū)嶋H負(fù)荷下的相位差 | √ | √ | |
極性 | PT一次和二次的極性關(guān)系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種 | √ | √ | |
“新能源電力并網(wǎng)，首先需要把電送出來，送到大電網(wǎng)上，在更大范圍內(nèi)進(jìn)行消納。”劉輝表示，近年冀北建成了張北到雄安的特高壓工程，未來這項(xiàng)工程還要融入華北特高壓大電網(wǎng)，并向東、西兩側(cè)延伸。
與此同時(shí)，需要提高整個(gè)電源側(cè)靈活調(diào)節(jié)的能力，進(jìn)行火電機(jī)組靈活性改造。此外，還有在新能源場站增加調(diào)相機(jī)等。這些問題與經(jīng)驗(yàn)對全國范圍內(nèi)的新能源建設(shè)都有著一定的示范意義。
“冀北的新能源裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到了70%，基本上*全國20年，相關(guān)問題我們冀北更早遇到了。解決這些問題，是冀北新能源發(fā)展的迫切需要，在全國更有示范帶領(lǐng)作用。”
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02156774665
86-21-56774695
，單位：Ω，折算到
或額定拐點(diǎn)電勢
下的峰瞬誤差