WBBKC-4000电力变压器有载分接开关测试仪适用于各种电力设备

我国能源资源禀赋以煤为主。伴随“双碳”目标的提出，能源生产消费低碳化的需求愈加迫切。

以陕西为例，“十三五”时期，陕西省总计新增新能源装机1513万千瓦；截至2021年年底，全省新能源总装机2400.2万千瓦。陕西省2021年新能源发电量达到311.24亿千瓦时（风电发电量176.38亿千瓦时、光伏发电量134.86亿千瓦时），新能源利用率为97.5%。根据《陕西省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》，2025年陕西省新能源装机将达到5800万千瓦。按照现有的电网调峰资源条件，预计2025年新能源利用率约为87.5%。经初步测算，若“十四五”时期为陕西省新增内用新能源（约2200万千瓦）配置20%容量的电化学储能（2小时），全省新能源利用率可提升至91%以上。

然而，随着新能源利用率的提升，消纳新能源的边际成本将迅速增加，电化学储能等调节电源的经济性难以保障。陕北风光能源资源丰富，是助力陕西实现电力低碳转型的重要地区，且陕北电网新能源电源占比高、直流输电规模大，未来“双高”特征明显，保障电网可靠稳定运行成为关键。

因此，亟须针对新能源资源富集的送端电网，探索电网友好型新能源发展技术与模式，推动电力低碳转型，支撑电网可靠运行。

主要特点:

高精准度测量：该仪器设计完全满足中华人民共和国电力行业标准之高电压测试设备，通用技术条件DL/T846、8-2004，采用高速ARM处理器和6通道高分辨率同步A/D转换器，四线电阻测量方式，消除引线电阻，实现了高精度的标准测量。

光线示波功能：仪器分三通道可同时记录A、B、C三相，仪器可自动捕捉和显示过渡过程中过渡电阻及时间跳变的过程。能在复杂的环境下正常工作，在精度和智能化方面上远比光线示波器强。

综合测试能力：在一台仪器内可实现对有载分接开关各种参数的全方位测量。如开关选择、切换全过程中有无开断点、过渡波形、过渡时间、过渡电阻、三相同期性等。还可进一步详细分析波形中的各时间段的时间及阻值。

人机控制完善：选用320×240（QVGA）高分辨率显示器，在高速微处理器的驱动下，实现了完善的人-机界面，全汉字提示，高速打印，输出结果直观快捷。内置帮助菜单，基本上可使操作者不看说明书的条件下实现操作。

USB贮存管理：仪器内部可存储100条测试记录。还可以连接U盘进行数据转存，文件系统与标准PC完全兼容。

PC测试功能：PC机可以通过USB或者RS232与仪器主机连接，通过专用的测试软件对仪器进行操作，能对测试数据进行更详细的分析。

一、面板（WBBKC-4000电力变压器有载分接开关测试仪适用于各种电力设备）

1．打印机：本仪器采用面版式微型高速打印机，保证数据、波形打印精细平滑、清晰。

2．显示器：本仪器配有320×240点大屏幕点阵式液晶显示器，用于显示仪器的功能菜单、测量结果、参数设置、故障指示、波形曲线等。

3．键盘：

1）光标波形分析功能键：相序ABC、t1、t2、t3、t4共5个；图形分析操作时使用。

按光标开关键及以上任意键可自动定位光标，相序ABC键用于调整A、B、C相；t1、t2、t3、t4键用于分别调整光标线位置。

2）方向及控制键：光标开关（切换）、↑/放大、↓/缩小、←/左移、→/右移、确认、取消、、打印、保存共9个。开机默认状态下↑、↓、←、→键有效；按光标开关键可至（或退出）图形操作状态，此时则放大、缩小键有效，此时可横向时间轴放大或缩小；左移、右移键有效，此时可将屏幕整体左移、右移。

4．动作顺序：测量动作顺序转动圈数。

5．接地：仪器机壳接地。

6．RS232通讯：通讯

7．USB通讯：通讯、U盘

8．电流接线柱：IA+、IB+、IC+、IO-

9．电压接线柱：VA+、VB+、VC+、VO-

10．电源插座：AC220V

11．电源开关：工作电源开启

二、接线：（WBBKC-4000电力变压器有载分接开关测试仪适用于各种电力设备）

有载分接开关测试仪注意事项：

变压器电气独立的其他测绕组必须短接并接地。

对于有问题的波形，比如某处有断点，可以反向再做一次。如反向测得的波形与正向测得的波形对称处也有断点，很可能就是有问题；如无断点，应再做一次正向的，防止误判。

当三相波形较乱时，可能是其中一项接触不好，此时应分相测试。

对于长时间未动的有载开关，测试前应多次吸合，磨除触头表面氧化层及触头间杂质。

（一）有载调压绕组Y型接线有中性点测量：

黄、绿、红、黑线夹在变压器高压端子的A、B、C和中性点O端。接线类型：“中性点引出”， 电流方式：“（A.B.C）-> O”。

（二）有载调压绕组Y型接线无中性点测量

每次测量其中两相，另一相作为中性点（B或C）。以A、B两相为例说明如下：接线类型：“中性点不引出”；电流方式： “（A.B）-> C”。测量A、B两相，将黄、绿、红三个线夹分别夹在变压器的A、B、C上，仪器面板的接线为黄线接A相端口，绿线接B相端口，红线接C相端口。

（三）有载调压绕组△型接线测量

每次测量其中两相，另一相作为中性点（B或C）。以A、B两相为例说明如下：接线类型：“中性点不引出”；电流方式： “（A.B）-> C”。测量A、B两相，将黄、绿、红三个线夹分别夹在变压器的A、B、C上，仪器面板的接线为黄线接A相端口，绿线接B相端口，红线线接C相端口。

（四）不带线圈测量  

在变压器大修时，有载分接开关吊出，没有线圈连接，如前图吊芯接线图所示，先把每一相中开关连接的触点短路，连接测试线即可。

三、菜单操作：（WBBKC-4000电力变压器有载分接开关测试仪适用于各种电力设备）

（一）设置：检查接线无误后，打开仪器电源开关。开机画面如下图所示。

1．接线类型：分为“中性点引出”和“中性点不引出”。

2．电流方式：中性点引出时为“（A.B.C）-> O”；中性点不引出时为“（A.B）-> C”或“（A.C）-> B”。

3．档位：以“xx-> xx”表示，按“↑”键上调，按“↓”键下调。例如档位为“07->08”,按“↑”则变为“08->09”,反之按“↓”则变为“07<-08”。每次测试完成后，档位会自动增加或者减小。

4. 触发电阻：电阻取值应大于充电界面电阻值，小于变压器过渡电阻值与充电界面电阻值之和，实际设置时需要整定一个合适的触发值。

此时按“上”键或“下”键移动光标，按“确认”键进入测试菜单进行修改设置和进行测试。

四、测试记录波形判读说明：（WBBKC-4000电力变压器有载分接开关测试仪适用于各种电力设备）

（一）测量记录过程的理想直流波形及参数：

1）开关触头变换顺序，具体须测量出整个切换过程的动作时间t4切换过程的波形变化，从波形图上应能看出三相是否同步等。

2）各触头联接的过度电阻，其中阻值还包括引线部分。如下表所示列出了某型有载开关的参考指标（厂家不同指标有所不同）和测量参考值。

切换开关触头变换顺序：(单位:ms)

（二）、直流电流示波图形的判读说明：

1）吊芯测量：

波形图中所示纵坐标刻度表示电阻值，横坐标为时间刻度，我们从图上判读出开关触头变换的时间，如A相t1≈16.8ms t2≈7.2ms t3≈20ms 其整个切换时间在44ms左右。波形的三项同期性由T0的参数所决定。ＢＣ项以Ａ项为参照。

注意：吊芯后测量的波形将非常平滑，勿须再作平滑处理。

2）不吊芯测试：（一般现场均采用这种方式）。           

波形与吊芯后测量的波形（即传统方法测量）相比，在触头变换过程中可看到明显的毛刺，这主要是开关变换过程中触头弹跳时、变压器线圈中电流引起反电势造成的，这进一步真实地反映出开关在变压器实际运行过程中的状态。这对触头的好坏提供了一个定性的判断，特别是出现明显的断开情况。

为了便于观察开关带变压器线圈后的触头变换波形。我们可从“系统”菜单进入设置“滤波参数”一栏，加大滤波比例后，再从 “数据” 进入当前屏幕，此时将显示平滑后的波形。

如图所示 “滤波参数”比例越大则越光滑。

（三）根据标准分析测试波形，判断开关有何故障

1）图波形无断开点，过度总时间T=46在标准的35～50ms之内。开关动作前测试线等引起的电阻01Ω左右，开关动作接入的电阻值R1=5Ω，R2= 5Ω左右，且两个电阻桥接的过程很清楚。说明开关正常。

2）图中的波形有明显断开点，过度总时间在标准之内。但开关动作接入的电阻值超过了范围已经断开，而且断开时间达20ms，严重超过标准中偶而断开时间2ms以内的规定。开关已经损坏要检修，如不检修带电操作将造成严重后果。

3）图中的波形有明显断开点，过度总时间在标准之内。开关动作接入的电阻值正常，但两个电阻桥接的过程有5ms的断开时间。可以肯定开关有开路性故障，一定要检修后才能投入使用。

4）图中的波形有断开点，过度总时间T=46在标准的35～50ms之内。开关动作前后接入的电阻值正常，且两个电阻桥接的过程很清楚。但从R2往线包过渡桥接时有断开，看断开点有没有超过标准中偶尔断开时间2ms以内的规定。如果没有超过2ms或电阻大值没有超过本仪器测量有效值范围。就可以继续使用。超过了就重复测试几次看是不是都超过标准，如果都超标准说明有问题。

（四）不同接线方法的阻值算法：

1．第1种接线方法测量时得到的过渡电阻值为R1=R2=R

2．第2种接线方法测量时得到的过渡电阻值为R1/3≈R2/3≈R

3．第3种接线方法测量时得到的过渡电阻值为R1/2≈R2/2≈R

测试仪打印的数据中T为过渡时间,T2为桥接时间,T0为三相同期性。

五、上位机数据管理软件（WBBKC-4000电力变压器有载分接开关测试仪适用于各种电力设备）

（一）硬件连接：电脑通过USB或者串口（“通讯设置”里修改）连接仪器，点击“连接设备”，软件会自动找到仪器，并且在软件左下角显示。

（二）测试参数设置：

1．开关类型：分为“中性点引出”和“中性点不引出”.

2．电流方式：中性点引出时为“（A.B.C）-> O”；中性点不引出时为“（A.B）-> C”或“（A.C）-> B”。

3．档位：以“xx-> xx”表示，按“↑”键上调，按“↓”键下调。例如档位为“07->08”,按“↑”则变为“08->09”,反之按“↓”则变为“07<-08”。

4. 触发电阻：设置仪器在有载开关动作时开始保存采样数据的触发条件。电阻取值为有载开关的标称电阻值。

5.：上位机菜单没有预采时间；触发次数和滤波深度，使用仪器下位机的设置参数。

（三）测试结果图形操作说明

1．放大：在需要放大的区域，点击鼠标不放，由左上拖至右下释放即可，可多次放大。

2．缩小：点击鼠标不放，由右拖至左释放即可缩小并还原。

3．拖移：右击鼠标不放拖移即可。

4．调整每相过渡点设置：通过点击“相序A”“相序B”“相序C”和“t1”、“t2”、“t3”、“t4”的组合，选择需要调整的过渡点光标，在通过鼠标把光标移动到需要的位置，左键单击确定。

（四）下位机存储历史数据上传：点击“上传数据”，软件会显示出下位机历史数据的索引；再双击需要上传的历史数据。这条数据就会在上位机显示。

储能型光热发电技术是电网友好型新能源技术。储能型光热发电是100%上等绿电，与风电、光伏发电等相比，具有发电出力可控、为系统提供转动惯量支撑等优点；与火电相比，具有一次能源清洁、调峰性能更加灵活等技术优势；与电化学储能相比，具有可靠性更高、储能时长更长等技术优势。因此，储能型光热发电技术融合光热发电“源储调一体化”发展，有利于缓解新能源大规模并网消纳与电力系统可靠稳定运行的矛盾。在“双碳”背景下，发展光热电站是促进大规模新能源消纳的途径之一。

目前，光热发电发展主要受限原因是投资成本高。根据国内已（待）投运的光热电站资料，目前光热电站单位容量投资为光伏电站的6～10倍。随着技术进步、建设规模增加，光热电站的投资成本也会逐渐下降。

在新能源占比逐渐增加的趋势下，“储能型光热+光伏”的发展模式已经初显经济优势。国务院《2030年前碳达峰行动方案》要求，严控跨区外送可再生能源电力配套煤电规模，新建通道可再生能源电量比例原则上不低于50%。以陕武直流配套新能源发电为例，按照火电、光伏发电年利用小时数分别为4000小时、1350小时计算，在火电机组*小技术出力为30%、不依靠大电网调峰支援、保证新能源利用率95%的情况下初步测算：在“火电+光伏+储能”“火电+光热”“火电+光热+光伏”3种新能源开发配置模式下（火电配置容量相同），3种方式新能源部分的投资比例约为1.2∶1.3∶1（均扣除火电投资）。可见，“火电+光热+光伏”模式经济优势明显，单位造价低于“火电+光伏+储能”模式，展现出较好的发展前景。

2020年年底，国内并网运行光热发电装机52万千瓦，目前在建光热项目总装机111万千瓦。预计近两年国内光热发电装机可突破100万千瓦，未来5～10年达到1000万千瓦。参考光伏发展规模与投资强度的关系，预计到2030年，我国光热发电单位建设成本可下降40%左右。届时，综合考虑储能型光热电站在保证电网可靠稳定方面的优势，其技术经济效益更加明显。

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