“新基建”國家戰(zhàn)略需要，國家電網(wǎng)發(fā)揮“頂梁柱”作用。3 月 4 日，中央政治局常務(wù)委員會強調(diào)把復(fù)工復(fù)產(chǎn)與擴大內(nèi)需結(jié)合起來，加快推進國家規(guī)劃已明確的重大工程和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快 5G 網(wǎng)絡(luò)、特高壓、城際高鐵和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等 7 個領(lǐng)域的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度。盡管“新基建”七大領(lǐng)域中與國家電網(wǎng)直接相關(guān)聯(lián)僅有特高壓，然而，由于“新基建”產(chǎn)業(yè)鏈長、帶動力強，我們認為國家電網(wǎng)在除了“高鐵與城鐵”建設(shè)之外的六大領(lǐng)域均有涉及，并將在未來進一步加大 5G、充電樁投資。

電力清潔發(fā)展大背景下，信息通信先行、互聯(lián)大電網(wǎng)隨后。能源清潔、低碳利用技術(shù)更新是各國關(guān)注的焦點，電力行業(yè)也在清潔發(fā)展目標驅(qū)動下，不斷突出可再生能源在能源供應(yīng)中的主體地位。在提高清潔能源應(yīng)用的電力系統(tǒng)中，“源網(wǎng)荷儲”各個環(huán)節(jié)急劇變化，一方面，信息通信技術(shù)與物理系統(tǒng)的深度融合成為關(guān)鍵趨勢；另一方面，進一步加強電網(wǎng)互聯(lián)成為趨勢。

一、產(chǎn)品概述（YDQC交流耐壓試驗變壓器工作原理及結(jié)構(gòu)）

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(chǔ)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(shè)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交流耐壓試驗變壓器工作原理及結(jié)構(gòu)）

     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交流耐壓試驗變壓器工作原理及結(jié)構(gòu)）

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(yīng)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交流耐壓試驗變壓器工作原理及結(jié)構(gòu)）

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(yīng)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(yīng)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(yīng)做好責任分工,設(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)備的試驗，一般都應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)做好責任分工，設(shè)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(shè)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(yīng)拆除所有對外連線，并充分放電，主要部位應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因。

五、配套選購產(chǎn)品（YDQC交流耐壓試驗變壓器工作原理及結(jié)構(gòu)）

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

能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化推動源荷變化，人工智能、大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展勢在必行。電網(wǎng)包括輸電和配電部分，但隨著分布式電源的接入比例提升，輸配電網(wǎng)絡(luò)的界限將越來越不清晰；負荷側(cè)將涌現(xiàn)多種新設(shè)施，具備主動響應(yīng)能力和雙向互動能力，從而使得用戶參與系統(tǒng)運行成為可能，比如，電動汽車和儲能成為傳統(tǒng)電源與可再生能源外的一種靈活調(diào)節(jié)電源納入系統(tǒng)運行，在電力輔助服務(wù)市場逐步開展試點為負荷側(cè)調(diào)峰創(chuàng)造經(jīng)濟可行性的同時，智能充電樁也為電動車參與調(diào)峰提供技術(shù)手段。同時，源荷儲的上述變化要求以通信信息技術(shù)為基礎(chǔ)的二次系統(tǒng)投入加大，以實現(xiàn)調(diào)度、保護、控制、交易的綜合優(yōu)化運行，國家電網(wǎng)通過建設(shè)“中臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺和云平臺”積極參與人工智能、大數(shù)據(jù)中心與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

能源格局決定西電東送，直流保供應(yīng)、交流?？煽坑行虬l(fā)展。西部地區(qū)是我國化石能源與可再生資源集結(jié)地，而地理與人才優(yōu)勢明顯的沿海地區(qū)依舊是經(jīng)濟與能源需求增長主要地區(qū)，這一資源稟賦與需求特點決定了未來需要更多特高壓直流西電東送。我們的電力供需表明，“十四五”期間，三北地區(qū)能源基地尤其是蒙西、甘肅、青海向華中、珠三角、長三角與京津冀外送是必然，同時，除了國網(wǎng)提及的進行預(yù)可研的“金上水電外送、隴東-山東、哈密-重慶”等特高壓線路外，在南網(wǎng)負荷維持增長的背景下，勢必新增蒙西與西北送南網(wǎng)的特高壓線路。與此同時，外來電與新能源比例的不斷增加，從電網(wǎng)保障的角度看，勢必推動國網(wǎng)區(qū)域內(nèi)特高壓交流環(huán)網(wǎng)的建設(shè)，近期重點建設(shè)的華中特高壓“日”字型交流環(huán)網(wǎng)工程正體現(xiàn)了這一重要性。

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