近日，基于國產(chǎn)自主碳化硅的柔性配電變壓器在福建安溪10千伏金谷變電站10千伏大演線投運(yùn)。

該變壓器由福建電力科學(xué)研究院聯(lián)合泉州供電公司、安溪縣供電公司等單位共同研制。以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體器件在工作頻率、結(jié)溫等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，電力電子模塊比常規(guī)模塊體積縮小30%，極高運(yùn)行效率可達(dá)99%，可滿足配網(wǎng)設(shè)備高功率密度、高效率、少運(yùn)維需求。

國產(chǎn)自主碳化硅器件、模塊及驅(qū)動芯片在性能相當(dāng)?shù)臈l件下，成本可降低50%。

24年，福建電科院牽頭開展基于國產(chǎn)自主碳化硅的柔性配電變壓器技術(shù)攻關(guān)，在“電-磁-熱”多物理場融合設(shè)計、國產(chǎn)自主碳化硅器件驅(qū)動與保護(hù)以及多參量感等方面取得突破，實(shí)現(xiàn)整機(jī)裝備國產(chǎn)自主可控。

該類型變壓器具備電壓雙向調(diào)節(jié)、三相不平衡調(diào)整、無功補(bǔ)償、諧波治理等功能，支持配臺協(xié)同控制、交直流組網(wǎng)等。

一、基本原理（WBYD2000國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變頻諧振耐壓試驗(yàn)儀”有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）

耐壓試驗(yàn)是利用電抗器的電感與被試品電容組成LC串聯(lián)回路，調(diào)節(jié)變頻電源輸出的電壓頻率，在被試品上獲得高電壓，是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的一種新方法，深受專家好評，在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的使用。

根據(jù)諧振原理，我們知道當(dāng)電抗器L的感抗值Xl與回路中的容抗值Xc相等時，回路達(dá)到諧振狀態(tài)，此時回路中僅回路電阻R消耗有功功率，而無功功率則在電抗器與試品電容之間來回振蕩，從而在試品上產(chǎn)生高壓。

二、系統(tǒng)構(gòu)成（WBYD2000國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變頻諧振耐壓試驗(yàn)儀”有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）

全套試驗(yàn)系統(tǒng)由調(diào)頻電源主機(jī)、電抗器、分壓器、激勵變壓器和補(bǔ)償電容器（可選器件）組成，接入被試品后組成一個諧振系統(tǒng)進(jìn)行交流耐壓實(shí)驗(yàn)。

主機(jī)： 就是一臺幅值和頻率可調(diào)的正弦波交流調(diào)頻電源，給諧振回路提供激勵源，同時提供電壓顯示、電流顯示、計時、保護(hù)、報警等功能。

電抗器：就是一個大電感線圈，與被試品（相當(dāng)于電容）構(gòu)成回路，可配置電抗器多節(jié)電抗器，使用時通過不同的串聯(lián)、并聯(lián)組合、實(shí)現(xiàn)不同的電感量以適用不同的試驗(yàn)條件。

分壓器：內(nèi)部通過電容器分壓，從試品上高電壓分得低電壓供主機(jī)測量、控制使用。

勵磁變壓器：隔離主機(jī)電源與諧振回路電源，并升高主機(jī)的輸出電壓。

補(bǔ)償電容器：當(dāng)試品電容量很小時，如果要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)諧振可能要求的電源頻率超出試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可在試品上并聯(lián)一個補(bǔ)償電容，以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)要求，稱此電容器為補(bǔ)償電容器。

三、主要技術(shù)性能（WBYD2000國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變頻諧振耐壓試驗(yàn)儀”有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）

功率電源電壓：AC380V±10%、50Hz；

儀器電源：220V±10%、50Hz；

諧振輸出容量：200kVA；

儀器額定電壓：0～200kV；

輸出頻率范圍：30～300Hz；

輸出電壓波形：正弦波，波形畸變率＜0.5%；

頻率調(diào)節(jié)靈敏度：0.1Hz，不穩(wěn)定度≤0.05%；

系統(tǒng)噪聲：≤60db；

9、系統(tǒng)測量精度：＜1級；

10．輸出電壓不穩(wěn)定：＜0.5%；

11．保護(hù)響應(yīng)時間：1us；

12．電感非線性度：≤0.05%；；

13．滿功率輸出下,連續(xù)工作時間為60min

14．環(huán)境溫度：-15℃～+50℃；

15．相對濕度：≤90%RH；

16．海拔高度：≤2000米。

四、面板及部件名稱（WBYD2000國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變頻諧振耐壓試驗(yàn)儀”有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）

五、操作步驟（WBYD2000國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變頻諧振耐壓試驗(yàn)儀”有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）

1、正確連線，檢查無誤后方可送電。

必要時工作電源的跳過現(xiàn)場漏電保安器，以免不必要的跳閘。

2、打開電源開關(guān)，主機(jī)開始工作，液晶屏顯示版權(quán)頁，該頁標(biāo)明本裝置的軟件版本號。

觸按確認(rèn)鍵，進(jìn)入系統(tǒng)菜單，該主菜單下有：試驗(yàn)方案、開始試驗(yàn)、試驗(yàn)幫助、系統(tǒng)設(shè)置、實(shí)用工具和試驗(yàn)記錄等六個子菜單項。

3、 系統(tǒng)設(shè)置菜單下有電抗器電感、日期時間設(shè)置和采樣系數(shù)設(shè)置等三個子菜單項。按上下鍵，上下移動光標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置菜單項，觸按確定鈕后，進(jìn)入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置菜單，可以分別設(shè)定電抗器的電感—H、-年-月-日、-時-分-秒和電壓和電流的采樣系數(shù)也就是采樣倍率，設(shè)定完成后，觸按返還鍵返回上1級菜單。

電抗器電感量的設(shè)定：按確定鍵選擇到此項，按左右鍵移動光標(biāo)需要改變的數(shù)位，按上下鍵改變數(shù)值，達(dá)到所要達(dá)到的數(shù)值按確定鍵確認(rèn)。

日期時間的設(shè)定：按確定鍵選擇到此項，按左右鍵移動光標(biāo)需要改變的數(shù)位，按上下鍵改變數(shù)值，按照所要設(shè)置的年月日時間數(shù)值按確定鍵確認(rèn)。

采樣系數(shù)的設(shè)定：按確定鍵選擇到高壓/電流采樣系數(shù)項，此項為電壓或電流采樣倍率的設(shè)定。一般出廠前設(shè)定好了。如需修改，要輸入密碼。（密碼廠家與設(shè)備一起提供一般設(shè)定為：188888）

警告：系統(tǒng)默認(rèn)上一次電抗器電感、日期時間和采樣系數(shù)設(shè)定值。如果需改變要重新設(shè)定。電抗器電感量設(shè)定值與實(shí)際使用的電抗器電感量不對，會導(dǎo)致試驗(yàn)報告中的被試品電容量不準(zhǔn)。其他并不會影響。采樣系數(shù)設(shè)置不正確，會導(dǎo)致顯示電壓電流不準(zhǔn)將很有可能會對被試品或試驗(yàn)設(shè)備造成損壞。

4、試驗(yàn)方案菜單下有預(yù)置保護(hù)電流、找頻起始頻率、找頻結(jié)束頻率、預(yù)定起始功率四個子菜單項，分別設(shè)定本次試驗(yàn)的保護(hù)電流、找頻起始頻率、找頻結(jié)束頻率、輸出起始功率，全部設(shè)定完成后，觸按返還鍵進(jìn)入預(yù)置試驗(yàn)電壓和預(yù)置試驗(yàn)時間設(shè)置菜單。

可以分3段時間設(shè)置試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)時間, 實(shí)際試驗(yàn)時,若設(shè)定為自動試驗(yàn), 裝置將按設(shè)定的3段電壓及時間,按順序分別加壓, 全部完成后自動退出.

如果第2段電壓設(shè)為0, 或時間設(shè)為0, 那么執(zhí)行完第1段試驗(yàn)電壓加壓后退出試驗(yàn), 只加壓第1段設(shè)定的電壓.

如果第3段電壓設(shè)為0, 或時間設(shè)為0, 不執(zhí)行第3段加壓.

試驗(yàn)方案設(shè)置的設(shè)定：在試驗(yàn)電壓項中，按確定單鈕，移動左右光標(biāo)到需要改變的數(shù)位，按上下單鈕以改變當(dāng)前數(shù)位的數(shù)值大小，觸按返回鈕完成當(dāng)前數(shù)位的數(shù)值設(shè)定，依次選擇下一項數(shù)值的設(shè)定，直至分別完成試驗(yàn)時間、起始頻率、起始功率的設(shè)置，方可完成本次試驗(yàn)的試驗(yàn)方案設(shè)置的設(shè)定。

出廠默認(rèn)值：試驗(yàn)電壓 20kV、加壓時間 2min、激勵強(qiáng)度 2%、輸出電流20A、頻率范圍30-300Hz。

5、實(shí)用工具菜單下有

頻率計算：在實(shí)驗(yàn)前可對諧振頻率進(jìn)行計算。只需輸入具體參與試驗(yàn)的電感、電容值并按確定鍵試驗(yàn)頻率即直接生成。

6、開始試驗(yàn)菜單下有自動試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶褪謩釉囼?yàn)?zāi)Ｊ絻煞N子菜單可供選擇。

按確認(rèn)鍵進(jìn)入所選試驗(yàn)步驟.

自動試驗(yàn)?zāi)Ｊ降牟僮鳎哼x中自動試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶螅|按菜單鈕進(jìn)入正在自動尋找諧振點(diǎn)菜單項，裝置在設(shè)定的頻率范圍內(nèi)自動尋找諧振點(diǎn)（如果被試品電容C和電抗器電感L的實(shí)際諧振頻率不在設(shè)定的頻率范圍內(nèi)，將找不到諧振點(diǎn)，此時根據(jù)需要調(diào)整頻率范圍或調(diào)整被試品回路的LC參數(shù)）。當(dāng)找到諧振點(diǎn)時，會有聲音提示。

找到諧振點(diǎn)后，裝置自動進(jìn)入正在自動升壓菜單項，當(dāng)升到試驗(yàn)電壓設(shè)定的電壓時，裝置停止加壓。

當(dāng)裝置升到試驗(yàn)電壓設(shè)定的電壓時，設(shè)備停止加壓，自動進(jìn)入正在加壓試驗(yàn)菜單項，并自動記錄試驗(yàn)的加壓時間，當(dāng)加壓時間到達(dá)設(shè)定時間時，設(shè)備逐步降壓退出試驗(yàn)，完成本次試驗(yàn)，進(jìn)入試驗(yàn)結(jié)束菜單項。并可選擇保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)或打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

試驗(yàn)時間的一行顯示末端,會顯示[一段]或[二段]或[三段]字樣,表示當(dāng)前正在進(jìn)行的加壓試驗(yàn)是預(yù)置的一段,二段或三段.

手動試驗(yàn)?zāi)Ｊ降牟僮鳎哼x中手動試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶笥|按確定鈕，進(jìn)入正在試驗(yàn)菜單項；手動按調(diào)頻鈕，對應(yīng)的光標(biāo)隨之改變到輸出頻率項，可以通過上下左右鍵改變頻率大小使其試驗(yàn)電壓逐步升高，當(dāng)升到*高電壓時，繼續(xù)向上或向下調(diào)整頻率按鈕，直至試驗(yàn)電壓開始下降；這時反調(diào)頻率，試驗(yàn)電壓又逐步回升，上下回調(diào)頻率，從頻率的高位到低位逐位調(diào)整*高電壓值時的頻率就是當(dāng)前的諧振頻率。

找到諧振點(diǎn)后，手動按電壓鈕，光標(biāo)到了輸出功率，隨之按上下鍵增加輸出功率，試驗(yàn)電壓也逐步升高，當(dāng)升到試驗(yàn)電壓設(shè)定電壓值時，裝置停止加壓，并有屏幕顯示提示和聲音提示；自動進(jìn)入正在加壓試驗(yàn)菜單項，并自動記錄試驗(yàn)的加壓時間，當(dāng)?shù)竭_(dá)加壓時間設(shè)定時間時，設(shè)備逐步降壓退出試驗(yàn)，完成本次試驗(yàn)，進(jìn)入試驗(yàn)結(jié)束菜單項???

注意：在調(diào)節(jié)頻率調(diào)整鈕的過程中，觸按左右鈕，可以改變頻率調(diào)節(jié)的速度實(shí)現(xiàn)粗細(xì)調(diào)的切換。在調(diào)節(jié)電壓調(diào)整鈕的過程中，向下觸按左右鈕，可以改變電壓的升降的速度實(shí)現(xiàn)粗細(xì)調(diào)的切換。觸按調(diào)頻、調(diào)壓鈕，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻與調(diào)壓間的切換。

7、進(jìn)入試驗(yàn)記錄查詢菜單項，查詢以往和當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)。選擇上下鍵翻看前一組數(shù)據(jù)后一組數(shù)據(jù)；選擇左右鍵可選擇打印或刪除當(dāng)前頁的內(nèi)容。

125/456為試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫指針，分子是試驗(yàn)數(shù)據(jù)的在數(shù)據(jù)庫的順序數(shù)，分母是當(dāng)前的數(shù)據(jù)總數(shù)，可儲存999組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

8、裝置和試驗(yàn)狀態(tài)菜單提示：設(shè)備的使用和升壓和耐壓試驗(yàn)過程中，如果出現(xiàn)影響試驗(yàn)設(shè)備、被試驗(yàn)設(shè)備以及操作人的保障情況，設(shè)備可能出現(xiàn)自動保護(hù)轉(zhuǎn)臺，并在屏幕有相應(yīng)的提示。

不能諧振：如果諧振點(diǎn)不在諧振頻率設(shè)置的范圍內(nèi)；系統(tǒng)連線不正確等現(xiàn)象，裝置將找不到諧振點(diǎn)，這時裝置和試驗(yàn)狀態(tài)菜單中的不能諧振項被反白并閃爍。

輸出保護(hù)：如果裝置的電源輸出電流大于輸出保護(hù)設(shè)定的電流值，裝置自動保護(hù)，這時裝置和試驗(yàn)狀態(tài)菜單中的輸出保護(hù)項被反白并閃爍。

試驗(yàn)中止：如果在試驗(yàn)升壓或加壓過程出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，裝置自動保護(hù)，這時裝置和試驗(yàn)狀態(tài)菜單中的輸出保護(hù)項被反白并閃爍。

9、試驗(yàn)幫助內(nèi)容包括五大項分別為：1.版本信息2.接線示意3.使用說明4.常見問題5.參考資料.如常見問題FAQ分五幅畫面顯示、各種被試品電力電纜、變壓器、發(fā)電機(jī)電容參數(shù)的查詢：

接線示意圖：

10、設(shè)備出廠參數(shù)設(shè)置是生產(chǎn)廠家的出廠設(shè)置參術(shù)和校驗(yàn)參數(shù)，不適當(dāng)?shù)脑O(shè)置和修改會影響設(shè)備性能和高壓試驗(yàn)的可靠性，未經(jīng)廠家授權(quán)密碼，無法修改。

警告：正常試驗(yàn)狀態(tài)下，按返回鍵即可中止試驗(yàn)。中止或結(jié)束試驗(yàn)后，應(yīng)分離刀閘切斷電源。在升壓或加壓過程中，非緊急情況，不要按下急停鍵。

六、本說明書的專屬名詞的定義

自動試驗(yàn)：高壓試驗(yàn)全過程由主機(jī)按程序和預(yù)置參數(shù)自動完成。

自動調(diào)諧：調(diào)諧由主機(jī)按程序自動完成，升壓手動完成。

手動試驗(yàn)：尋找諧振點(diǎn)和升壓均為手動，通過面板旋鈕完成。

系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置是指對設(shè)備部件參數(shù)的設(shè)置。

試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置是指對試驗(yàn)過程參數(shù)的設(shè)置。

試驗(yàn)?zāi)Ｊ竭x擇是指對試驗(yàn)?zāi)Ｊ降倪x擇。

試驗(yàn)結(jié)果查詢是指對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的查詢。

分壓器變比是指對分壓器的分壓比設(shè)置。

電抗器電感是指對電抗器電抗值的設(shè)置。

激勵變變比是指對勵磁變壓器的變比設(shè)置。

設(shè)置電壓是高壓試驗(yàn)時的保護(hù)電壓設(shè)置。

試驗(yàn)電壓是高壓試驗(yàn)時的試驗(yàn)電壓。

加壓時間是施加試驗(yàn)電壓的時間。

激勵強(qiáng)度是指主機(jī)電源輸出的大小。

輸出電流是主機(jī)電源的輸出電流。

頻率范圍是試驗(yàn)的頻率范圍。

自動試驗(yàn)?zāi)Ｊ绞侵冈囼?yàn)過程全部自動完成。

自動調(diào)諧模式是指自動尋找諧振點(diǎn)后，手動加壓完成試驗(yàn)。

手動試驗(yàn)?zāi)Ｊ饺坑扇斯ね瓿稍囼?yàn)過程。

未接地線主機(jī)電源為接地。

不能諧振未能找到諧振點(diǎn)。

輸出保護(hù)主機(jī)電源輸出電流大于整定電流。

試驗(yàn)中止指在升壓或加壓過程裝置自動保護(hù)。

設(shè)備出廠參數(shù)設(shè)置是廠家對設(shè)備有關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

確認(rèn)鍵：確認(rèn)當(dāng)前操作。

返回鍵：返回上1級菜單。

七、變頻電源技術(shù)參數(shù)：

1．額定輸出容量：15kvA；

2．儀器電源：220v±10%  50Hz；

功率電源：380v±10%  50Hz；

3．額定輸入電流：39.5A；

4．額定輸出電壓：0-340v可調(diào)、單相、輸出電壓不穩(wěn)定度0.05%；

5．額定輸出電流：44A；

6．頻率調(diào)節(jié)范圍：25～320Hz；

7．額定容量下連續(xù)運(yùn)行為規(guī)定工作時間下*高溫升≤60K；

8．顯示以下參數(shù)：

a．經(jīng)變頻輸出的頻率、電壓、電流；

b．過壓保護(hù)電壓值，并可任意整定，當(dāng)成套裝置的輸出電壓值達(dá)到保護(hù)整定時，可自動切除成套裝置；

c．過流保護(hù)：當(dāng)調(diào)頻電源的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時，可自動切除成套裝置；

d．擊穿保護(hù)：當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時，可自動切除成套裝置，裝置帶有隔離裝置，可確保設(shè)備和人身不受損害；

e．具有全電壓輸出保護(hù)，在調(diào)壓過程中，一旦調(diào)壓失控，調(diào)頻電源立即閉鎖；

9．可實(shí)現(xiàn)以下操作：

a．頻率的調(diào)節(jié)，上升和下降頻率調(diào)節(jié)分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩種，并可自動尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移；

b．帶有設(shè)置電壓、設(shè)置時間，電壓自動上升到設(shè)置值而停止并自動計時；

c．帶有各種保護(hù)功能的整定按鈕，可在面板上對各種保護(hù)值進(jìn)行整定；

d．帶有手動試驗(yàn)功能和自動試驗(yàn)功能；

e．帶有試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印功能。

低壓線路三相不平衡是指在電力系統(tǒng)中三相電流或電壓幅值不一致，且幅值差超過規(guī)定范圍導(dǎo)致的線路問題及電能質(zhì)量問題，常見于夏冬季用電負(fù)荷高峰或節(jié)假日突增的負(fù)荷高峰期間。

目前，居民家庭用電主要使用單相電，供電公司在線路規(guī)劃時會將單相負(fù)荷用電戶均衡地分配到供電線路三相上，從而保證線路的三相供電平衡。

“受用電量增加、居民用電習(xí)慣、天氣、節(jié)日等多重因素的影響，三相不平衡存在不可控性。”

“我們運(yùn)用AI算法，通過構(gòu)建低壓臺區(qū)三相不平衡智能化負(fù)荷調(diào)節(jié)模型，選取負(fù)荷波動較大的地區(qū)開展自動調(diào)節(jié)裝置的改造安裝。用AI算法調(diào)節(jié)低壓線路負(fù)荷，這在江蘇是第1次。”他介紹，該模型可以結(jié)合電力相關(guān)系統(tǒng)識別三相的電流值以及每戶的電流值，當(dāng)某一相出現(xiàn)負(fù)荷波動時，系統(tǒng)能夠自動給出很好負(fù)荷調(diào)節(jié)策略，主站向臺區(qū)配套的多功能換相開關(guān)發(fā)出指令，精準(zhǔn)地將用電負(fù)荷偏高的那一相的部分負(fù)荷切轉(zhuǎn)到用電負(fù)荷偏低的那一相。這一切操作都無需人工干預(yù)。

南通供電文禮村58319臺區(qū)負(fù)責(zé)人介紹：“經(jīng)過8個月的試用，目前該臺區(qū)的平均三相不平衡度由75.91%降低至20.29%，調(diào)節(jié)準(zhǔn)確率達(dá)99.92%。”

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