“碳達峰、碳中和”是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,將促進我國能源和經(jīng)濟系統(tǒng)加速轉(zhuǎn)型升級。
與其他國家相比,中國在實現(xiàn)碳中和的道路上將面臨碳排放量大、能源消費以化石能源為主、碳達峰到碳中和緩沖時間短等諸多挑戰(zhàn)。我們要正確認識能源轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn),盡早明確碳中和場景下能源生產(chǎn)消費轉(zhuǎn)型升級的路徑,持續(xù)推動可再生能源高比例發(fā)展,統(tǒng)籌集中式和分布式開發(fā)利用方式,力爭風、光等可再生能源裝機持續(xù)增長,著力減少化石能源開發(fā)利用。同時要留有足夠的政策調(diào)整空間和調(diào)整期,實現(xiàn)綠色低碳平穩(wěn)轉(zhuǎn)型。
“十四五”是我國實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”的關鍵時期,國家將出臺更加嚴格的碳約束政策和碳減排措施,地方政府也將積極采取行動,確保“碳達峰、碳中和”目標的實現(xiàn)。踐行“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略,能源領域?qū)⑹侵鲬?zhàn)場。推動碳減排就必須推動以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,能源低碳化意味著從供應方到消費方都要進行系統(tǒng)性轉(zhuǎn)變,這對能源行業(yè)來說既是挑戰(zhàn)更是機遇。能源企業(yè)需要直面挑戰(zhàn)、主動應對,積極參與低碳能源的生產(chǎn)發(fā)展、技術研發(fā)、市場推廣等,為推動我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展和生態(tài)文明建設做出重要的貢獻。
一、產(chǎn)品概述(YDQC交流耐壓發(fā)生器適用于各種電力設備)
YDQC系列輕型交直流高壓試驗變壓器是在同類產(chǎn)品YDJ(G)型高壓試驗變壓器的基礎上,按試驗變壓器國家標準ZBK41006—89要求,經(jīng)改進后生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品,本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、使用方便等特點。實用于電力、工礦、科研等部門,對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進行工頻耐壓試驗和直流泄漏試驗,是高壓試驗中必不可少的儀器。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(YDQC交流耐壓發(fā)生器適用于各種電力設備)
YDQC系列輕型高壓試驗變壓器鐵芯為單框式。線圈采用同芯圓筒多層塔式結(jié)構(gòu),初級低壓繞組繞在鐵芯上,次級高壓繞組繞在低壓繞組外側(cè),這種同軸布置減少了繞組間的藕合損耗。高壓硅堆用特殊工藝封裝在套管內(nèi),產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu),整體外型美觀大方。其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)見圖1。
產(chǎn)品型號含義
圖1:YDQC試驗變壓器結(jié)構(gòu)示意圖
1-均壓球;2-硅堆短路桿;3-高壓套管;4-油閥;5-殼體;6、7-調(diào)整電壓輸入a、x端子;8、9-儀表測量E、F端子;10-高壓尾X端子;11-變壓器外殼接地端;12-高壓輸出A端子;13-高壓整流硅堆;14-內(nèi)部均壓環(huán);15-變壓器鐵芯;16-初級低壓繞組;17-測量儀表繞組;18-二次級高壓繞組;19-變壓器油。
三、工作原理(YDQC交流耐壓發(fā)生器適用于各種電力設備)
YDQC系列輕型高壓試驗變壓器為單相變壓器,聯(lián)結(jié)組標號II。單臺高壓試驗變壓器的工作過程,用交流220V(10KVA以上為380V)電壓接入電源控制箱(臺),經(jīng)電源控制箱(臺)內(nèi)自藕調(diào)壓器(50KVA以上調(diào)壓器外附)調(diào)節(jié)0~200V(10KVA以上0~400V)電壓至試驗變壓器的初級繞組,根據(jù)電磁感應原理,在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。其工作原理圖見圖2所示。
1、單臺YDQC高壓試驗變壓器工作原理示意圖
圖2 :單臺YDQC高壓試驗變壓器工作原理示意圖
在試驗變壓器中:a、x為低壓輸入端;A、X 為高壓輸出端;E、F為儀表測量端。
2、單臺交直流兩用型高壓試驗變壓器工作原理見圖3。圖中所示:高壓套管內(nèi)裝有高壓硅堆,串接在高壓回路中作高壓整流,以獲得直流高電壓。當用一短路桿將高壓硅堆短接時,可獲得交流高電壓,其狀態(tài)為交流輸出;反之在抽出短路桿時,其狀態(tài)為直流輸出。
3、三臺高壓試驗變壓器串激獲得更高電壓原理見圖4,串激高壓試驗變壓器有很大的優(yōu)越性,因為整個試驗裝置由多個單臺串激式試驗變壓器組成,單臺試驗變壓器有著體積小、重量輕、便于運輸?shù)奶攸c,它既可以串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用,又可以分開單獨使用。整套試驗裝置投資小、經(jīng)濟實惠。圖3所示:在三臺串激式試驗變壓器串激使用中,單臺試驗變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U,第1、二級的試驗變壓器內(nèi)部都有一個激磁繞組,分別為A1、C1 和A2、C2。當控制電壓加在第1級試驗變壓器B1的初級繞組a1、x1上,激磁繞組A1、C1給予試驗變壓器B2初級繞組供電,第2級試驗變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗變壓器B3的初級繞組供電。由于第1級試驗變壓器B1的高壓尾及殼體接地,第2、三級的試驗變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離,這樣試驗變壓器B1、B2、B3對地輸出電壓分別為1U、2U、3U。
圖3:三臺高壓試驗變壓器串激工作原理示意圖
B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器;1U、2U、3U-各級對地電壓;
PV- 高壓示值表(KV); ZJ1、ZJ2-絕緣支架。
四、使用方法及注意事項(YDQC交流耐壓發(fā)生器適用于各種電力設備)
1、YDQC高壓試驗變壓器做工頻耐壓試驗使用接線方法見圖5。做工頻耐壓試驗前,先根據(jù)試驗變壓器的額定容量選擇好限流電阻,(水電阻)的阻值,再根據(jù)被試品需加的高壓電壓值調(diào)整好放電球隙的球間距,為了提高對被試品施加電壓的測量精度,應在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。
圖4:工頻耐壓試驗使用接線原理示意圖
R1、R2- 限流電阻; Qx- 放電球隙; Zx- 被試品;
FRC- 阻容分壓器; V- 分壓器高壓表。
按照圖4、結(jié)合圖2所進行的工頻耐壓試驗接好工作線路,試驗變壓器的高壓繞阻的X端(高壓尾)、儀表測量繞組的F端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱(臺)的外殼必須可靠接地。
用三臺試驗變壓器串激做工頻耐壓試驗時、第2、三級試驗變壓器的初級繞組X端,儀表測量繞組的F端,以及高壓繞組的X端(高壓尾)均接本級試驗變壓器的外殼,第2、三級試驗變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除第1級以外、第2、三級試驗變壓器的主體不要接地線。其接線方式見圖3所示。
接電源前,電源控制箱(臺)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后,綠色指示燈亮,按一下啟動按鈕,紅色指示燈亮,表示試驗變壓器已接通控制電源,開始升壓。
從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。(升壓方式有:快速升壓法,即20S逐級升壓法,慢速升壓法,即60S逐級升壓法,極慢速升壓法供選用)電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓的75%后,再以每秒2%額定試驗電壓的速度升到您所需試驗電壓,并密切注意測量儀表的指示以及被試品的情況,被試品施加電壓的時間到后。應在數(shù)秒內(nèi)勻速將調(diào)壓器返回,高壓降至1/3試驗電壓以下,按一下停止按鈕,高壓、低壓輸出停止,然后切斷電源線,試驗完畢。
工頻耐壓試驗操作過程注意事項
1、試驗人員應做好責任分工,設定好試驗現(xiàn)場的距離,仔細檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況,并設有專人監(jiān)護及觀察被試品狀態(tài)工作。
2、被試品主要部位應清理干凈,保持干燥,以免損壞被試品和帶來試驗數(shù)值的誤差。
3、對大型設備的試驗,一般都應先進行試驗變壓器的空升試驗,即不接試品時升壓至試驗電壓,以便校對好儀表的指示精度,調(diào)整好放電球隙的球間距。
4、做耐壓試驗時升壓速度不能過快,并防止突然加壓,例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘,也不能突然斷電,一般應在調(diào)壓器降至零位時分閘。
5、在升壓或耐壓試驗過程中,如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況,1 電壓、電流表指針擺動很大,2 被試品發(fā)出不正常響聲,3 發(fā)現(xiàn)絕緣有燒焦或冒煙現(xiàn)象,應立即降壓,切斷電源,停止試驗并查明原因。
6、使用本產(chǎn)品做高壓試驗時,除熟悉本說明書外,還必須嚴格執(zhí)行國家有關標準和操作規(guī)程。
2、YDQ交直流兩用高壓試驗變壓器做直流耐壓和泄漏試驗使用接線方法見圖5。由于是交直流兩用高壓試驗變壓器,應把高壓硅堆短路桿從套管中抽出,使試驗變壓器為直流輸出狀態(tài)。做直流泄漏試驗前,先根據(jù)泄漏試驗中輸出端斷路電流不超過高壓硅堆的較大整流為宜,選擇好限流電阻(水電阻)的阻值,再根據(jù)被試品對直流高壓波形的要求選擇好高壓濾波電容的電容值。為了提高對被試品施加電壓的測量精度,應在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。
圖 5:直流泄漏試驗使用接線原理示意圖
R- 限流電阻; C- 高壓濾波電容; Zx- 被試品; G- 硅堆短路桿;
FRC- 阻容分壓器;V- 分壓器高壓表;uA- 微安表;D- 高壓整流硅堆。
按照圖5、結(jié)合圖3所進行的直流泄漏試驗接好工作線路。試驗變壓器的高壓繞組的X端(高壓尾)、儀表測量繞組的F 端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱(臺)的外殼必須可靠接地。
YDQC試驗變做交流試驗接線原理圖
YDQC試驗變做交流泄漏試驗接線原理圖
接電源前、電源控制箱(臺)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后,綠色指示燈亮,按一下啟動按鈕,紅色指示燈亮,表示試驗變壓器已接通控制電源,開始升壓。
從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。(升壓方式有:快速升壓法即20S逐級升壓法;慢速升壓法,即60S逐級升壓法;級慢速升壓法供選用)電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓或額定直流電流下的參考電壓。試驗中應嚴密注意直流高壓表、泄漏電流表指示以及被試品的情況。試驗完畢后,應訊速均勻?qū)⒏邏航抵亮阄?,按一下停止按鈕,高壓、低壓輸出停止,然后切斷電源。此時應用直流高壓放電棍給被試品及試驗裝置本身充分放電。
直流泄漏試驗操作過程注意事項
(1)試驗人員應做好責任分工,設定好試驗現(xiàn)場的距離,仔細檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況,并設有專人監(jiān)護及觀察被試品狀態(tài)工作。
(2)被試品做試驗前,應拆除所有對外連線,并充分放電,主要部位應清理干凈,保持干燥,以免損壞被試品及帶來試驗數(shù)值的誤差。
(3)對于大容量試品(電容器、超長電纜等)試驗時應緩慢升壓,防止被試品的充電電流過大而燒壞微安表,必要時應分級加壓分別讀取各電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
(4)試驗過程中,應嚴密監(jiān)視被試品、微安表及試驗裝置等,一旦發(fā)生閃爍、擊穿等現(xiàn)象應立即降壓,切斷電源,并查明原因。
五、配套選購產(chǎn)品(YDQC交流耐壓發(fā)生器適用于各種電力設備)
下列產(chǎn)品僅供選擇,購買時需另行計價。
1.KZX系列電源控制箱 容量:1KVA-5KVA、輸入電壓:220V
2.KZT系列電源控制臺 容量:10KVA~300KVA輸入電壓:220V或380V
3.數(shù)字微安表:SWB-II
4.高壓濾波電容: 0.01MF、40 ~ 100KV
5.高壓直流放電棍: FBR— 70、140、210KV
6.放電球隙: Q—50、100、150、200、250、500
7.標準試油杯: 400ml
8.折疊式手推車: 150、300型
9.絕緣支架: 50、100、200、300、400KV
10.阻容分壓器: FRC —50、100、150、200KV
11.高壓硅堆: 2DL—150、300、450KV
12.水 電 阻: 50、100
油浸式試驗變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)。初級繞組饒在鐵芯上,高壓繞組在外,這種同軸布置減少了漏磁通,因而增大了繞組間的耦合。產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu),整體外形顯得美觀大方。特別適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對各種高壓電氣設備、電器元件、絕緣材料進行工頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。
將工頻電源輸入操作箱(或操作臺),經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓輸入至試驗變壓器的初級繞組。根據(jù)電磁感應原理,在次級(高壓)繞組可獲得工頻高壓。此工頻高壓經(jīng)高壓硅堆整流及電容濾波后可獲得直流高壓。
油浸式試驗變壓器在使用時需注意:
1、試驗前應先檢查被試品是否停電,接地放電,一切對外連線是否擦干凈。
2、接好試驗裝置的接線后,應復查無誤后才可加壓。應特別注意檢查高壓設備及引線與地、與操作人員工可靠距離,被試品的外殼是否可靠接地,要按規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進行試驗。
3、做串級試驗時,第2級、第三級試驗變壓器的低壓繞組成X端,測量繞組的F端以及高壓繞組的X端(高壓端)均接本級試驗變壓器具外殼。第2級、第三級試驗變壓器的外殼必須通過絕緣支架接地。
4、接通電源前,操作系統(tǒng)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位后方可接通電源,合閘,開始升壓。
5、從零開始勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。升壓方式有:快速升壓法,即20s逐級升壓法;慢速升壓法,即60s逐級升壓法;極慢速升壓法供選用。電壓從零開始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗電壓的75%后,再以每秒2%額定試驗電壓的速度升到您所需的試驗電壓,并密切注意測量儀表的及被試品的情況。升壓過程中或試驗過程中如發(fā)現(xiàn)測量儀表的指示及被試品情況異常,應立即降壓,切斷電源,查明情況。
6、試驗完畢后,應在數(shù)秒內(nèi)勻速的將調(diào)壓器返回至零位,然后切斷電源。
7、不得超過額定參數(shù)使用。除試驗必需外,決不電壓通電或斷電。
從長期來看,我國能源轉(zhuǎn)型具有長期性和艱巨性,目前,我國是全球*大的碳排放國,數(shù)據(jù)顯示,2020年我國碳排放總量已達102億噸,排放的主要來源為傳統(tǒng)化石能源的使用,其中煤炭貢獻的占比達70%以上。因此,在“碳達峰、碳中和”目標下,推動未來能源系統(tǒng)向清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展勢在必行。可以預見,未來可再生能源將從能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的生力軍成長為“碳達峰、碳中和”的主力軍。因此,需要明確厘清以下幾個方面的問題。
首先,需要從一個長期的視角來看待“碳達峰、碳中和”目標。
當前,電力行業(yè)化石能源消耗呈現(xiàn)為正三角形,即火力發(fā)電占主導地位,而在實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標的過程中,則要求電力行業(yè)化石能源消耗逐步呈現(xiàn)倒三角形,即非化石能源發(fā)電占主導地位。
其次,要大力發(fā)展清潔能源、可再生能源,這既是國家保障戰(zhàn)略的需要,也是全球范圍內(nèi)新能源改革的必然要求。
再次,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是一個逐步適應能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的長期過程,需要頂層設計、總體謀劃、不斷探索、循序漸進。新型電力系統(tǒng)建設還需要配套的體制機制,才能保證能源的供應、輸送以及需求的整體保障。同時,系統(tǒng)更新、體制更新、技術更新、理念更新是一個有機整體,在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中缺一不可。
*后,我們還需要融入現(xiàn)代工業(yè)技術,利用數(shù)字技術、5G通信技術構(gòu)建新型智慧型電力系統(tǒng),使其能夠靈活自適應地保證整個電力系統(tǒng)的方便可靠。因此,我們要積極擁抱數(shù)字化、智能化等先進技術,來提升能源使用效率,借助綠色投融資手段,促進能源經(jīng)濟可持續(xù)轉(zhuǎn)型。
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