“未來電力系統(tǒng)是復雜、高度分散、具有海量元件的巨系統(tǒng)，有效運行一定需要依靠智能化手段。因此，電力系統(tǒng)的智能化、數(shù)字化將是構建新型電力系統(tǒng)的必由之路。”中國能源研究會能源政策研究室主任林衛(wèi)斌日前在中國能源研究會與自然資源保護協(xié)會舉辦的“新型電力系統(tǒng)沙龍”上表示。

“雙碳”目標下，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是電力行業(yè)轉型發(fā)展的方向，高比例新能源并網將給電網保障帶來巨大挑戰(zhàn)。業(yè)內認為，數(shù)字化有望成為建設新型電力系統(tǒng)的重要抓手，可在系統(tǒng)各環(huán)節(jié)發(fā)揮多重作用，有效解決新能源并網難題。

主要特點:

高精準度測量：該儀器設計完全滿足中華人民共和國電力行業(yè)標準之高電壓測試設備，通用技術條件DL/T846、8-2004，采用高速ARM處理器和6通道高分辨率同步A/D轉換器，四線電阻測量方式，消除引線電阻，實現(xiàn)了高精度的標準測量。

光線示波功能：儀器分三通道可同時記錄A、B、C三相，儀器可自動捕捉和顯示過渡過程中過渡電阻及時間跳變的過程。能在復雜的環(huán)境下正常工作，在精度和智能化方面上遠比光線示波器強。

綜合測試能力：在一臺儀器內可實現(xiàn)對有載分接開關各種參數(shù)的全方位測量。如開關選擇、切換全過程中有無開斷點、過渡波形、過渡時間、過渡電阻、三相同期性等。還可進一步詳細分析波形中的各時間段的時間及阻值。

人機控制完善：選用320×240（QVGA）高分辨率顯示器，在高速微處理器的驅動下，實現(xiàn)了完善的人-機界面，全漢字提示，高速打印，輸出結果直觀快捷。內置幫助菜單，基本上可使操作者不看說明書的條件下實現(xiàn)操作。

USB貯存管理：儀器內部可存儲100條測試記錄。還可以連接U盤進行數(shù)據(jù)轉存，文件系統(tǒng)與標準PC完全兼容。

PC測試功能：PC機可以通過USB或者RS232與儀器主機連接，通過專用的測試軟件對儀器進行操作，能對測試數(shù)據(jù)進行更詳細的分析。

一、面板（WBBKC-4000油式電力變壓器分接開關校驗儀操作簡單,方便適用）

1．打印機：本儀器采用面版式微型高速打印機，保證數(shù)據(jù)、波形打印精細平滑、清晰。

2．顯示器：本儀器配有320×240點大屏幕點陣式液晶顯示器，用于顯示儀器的功能菜單、測量結果、參數(shù)設置、故障指示、波形曲線等。

3．鍵盤：

1）光標波形分析功能鍵：相序ABC、t1、t2、t3、t4共5個；圖形分析操作時使用。

按光標開關鍵及以上任意鍵可自動定位光標，相序ABC鍵用于調整A、B、C相；t1、t2、t3、t4鍵用于分別調整光標線位置。

2）方向及控制鍵：光標開關（切換）、↑/放大、↓/縮小、←/左移、→/右移、確認、取消、、打印、保存共9個。開機默認狀態(tài)下↑、↓、←、→鍵有效；按光標開關鍵可至（或退出）圖形操作狀態(tài)，此時則放大、縮小鍵有效，此時可橫向時間軸放大或縮??；左移、右移鍵有效，此時可將屏幕整體左移、右移.

4．動作順序：測量動作順序轉動圈數(shù)

5．接地：儀器機殼接地

6．RS232通訊：通訊

7．USB通訊：通訊、U盤

8．電流接線柱：IA+、IB+、IC+、IO-

9．電壓接線柱：VA+、VB+、VC+、VO-

10．電源插座：AC220V

11．電源開關：工作電源開啟

二、接線：（WBBKC-4000油式電力變壓器分接開關校驗儀操作簡單,方便適用）

有載分接開關測試儀注意事項：

變壓器電氣獨立的其他測繞組必須短接并接地。

對于有問題的波形，比如某處有斷點，可以反向再做一次。如反向測得的波形與正向測得的波形對稱處也有斷點，很可能就是有問題；如無斷點，應再做一次正向的，防止誤判。

當三相波形較亂時，可能是其中一項接觸不好，此時應分相測試。

對于長時間未動的有載開關，測試前應多次吸合，磨除觸頭表面氧化層及觸頭間雜質。

（一）有載調壓繞組Y型接線有中性點測量：

黃、綠、紅、黑線夾在變壓器高壓端子的A、B、C和中性點O端。接線類型：“中性點引出”， 電流方式：“（A.B.C）-> O”。

（二）有載調壓繞組Y型接線無中性點測量

每次測量其中兩相，另一相作為中性點（B或C）。以A、B兩相為例說明如下：接線類型：“中性點不引出”；電流方式： “（A.B）-> C”。測量A、B兩相，將黃、綠、紅三個線夾分別夾在變壓器的A、B、C上，儀器面板的接線為黃線接A相端口，綠線接B相端口，紅線接C相端口。

（三）有載調壓繞組△型接線測量

每次測量其中兩相，另一相作為中性點（B或C）。以A、B兩相為例說明如下：接線類型：“中性點不引出”；電流方式： “（A.B）-> C”。測量A、B兩相，將黃、綠、紅三個線夾分別夾在變壓器的A、B、C上，儀器面板的接線為黃線接A相端口，綠線接B相端口，紅線線接C相端口。

（四）不帶線圈測量  

在變壓器大修時，有載分接開關吊出，沒有線圈連接，如前圖吊芯接線圖所示，先把每一相中開關連接的觸點短路，連接測試線即可。

三、菜單操作：（WBBKC-4000油式電力變壓器分接開關校驗儀操作簡單,方便適用）

（一）設置：檢查接線無誤后，打開儀器電源開關。開機畫面如下圖所示。

1．接線類型：分為“中性點引出”和“中性點不引出”

2．電流方式：中性點引出時為“（A.B.C）-> O”；中性點不引出時為“（A.B）-> C”或“（A.C）-> B”。

3．檔位：以“xx-> xx”表示，按“↑”鍵上調，按“↓”鍵下調。例如檔位為“07->08”,按“↑”則變?yōu)?/span>“08->09”,反之按“↓”則變?yōu)?/span>“07<-08”。每次測試完成后，檔位會自動增加或者減小。

4. 觸發(fā)電阻：電阻取值應大于充電界面電阻值，小于變壓器過渡電阻值與充電界面電阻值之和，實際設置時需要整定一個*合適的觸發(fā)值。

此時按“上”鍵或“下”鍵移動光標，按“確認”鍵進入測試菜單進行修改設置和進行測試。

（二）測試

1．按“測試”鍵儀器顯示各路的充電情況，如圖所示。充電完畢后，會提示按確定鍵開始測試。

2. 屏幕畫面顯示采樣進行中，等待有載開關切換。當聽到有載開關動作對觸頭進行切換的聲音時阻值隨之發(fā)生變化。儀器將自動搜索到過渡波形，并顯示在屏幕如下圖所示。如此時按光標“切換”鍵，屏幕會顯示出自動光標查找的動作點位置和計算的測量參數(shù)值。在無光標模式按“左”、“右”鍵移動當前波形位置；按“上”、“下”鍵改變波形壓縮顯示的比例。在光標模式下按“左”、“右”鍵移動光標。

如果對自動測量的參數(shù)不滿意，可手動移動四條光標到波形的串聯(lián)、并聯(lián)的明顯轉折處，按“相序”鍵改變選擇調整A、B、C三項相;按“t1”、“t2”、“t3”、“t4”鍵改變所選的光標。光標調節(jié)好后顯示屏右邊將直接顯示每相波形過渡時間和電阻值。各段參數(shù)的意義如下圖所示，R1和R2是過渡電阻值， R1//2是R1和R2是并聯(lián)過渡電阻值，T1是電阻R1過渡時間，T2是電阻R1和R2并聯(lián)過渡時間，T3是電阻R2過渡時間，T是整個有載波形過渡時間。

處理好三相的參數(shù)后，屏幕下方會自動計算出TAC是三相同期時間差。

按“打印”鍵開始打印出測量波形和數(shù)據(jù)（打印的波形和屏幕上顯示的相同）。

如需存儲測量波形和參數(shù)，可按“存儲”鍵進入波形存儲。

如需消隱光標和返回波形移動界面，可按光標“切換”鍵返回。

如需退出測試數(shù)據(jù)界面，可按“取消”鍵退出。

（三）數(shù)據(jù)：選擇“數(shù)據(jù)”鍵進入數(shù)據(jù)界面。則顯示屏出現(xiàn)如下圖所示畫面：

1．當前：用于重復顯示儀器*后一次的測試數(shù)據(jù)和波形。

2．歷史：用于顯示儀器內部保存的數(shù)據(jù)和波形。數(shù)據(jù)索引表格顯示每條歷史記錄的檔位和存儲時間，可用“↑”、“↓”鍵查找和翻頁；若要刪除此條記錄可按“刪除”鍵，系統(tǒng)將在確認后刪除。按“確認”鍵則顯示出要查閱的波形和參數(shù)。

（四）系統(tǒng)：選擇“系統(tǒng)”鍵進入系統(tǒng)界面。則顯示屏出現(xiàn)如下圖所示畫面：

1．日期時間：用于修改系統(tǒng)日期時間。

2．精度校準：用于對儀器進行精度修正。

3．測試人員：用于輸入測試人員信息，可以輸入8位數(shù)字或者英文。

4．測試地點：用于輸入測試地點信息，可以輸入8位數(shù)字或者英文。

5．波形：用于修改測試波形顯示數(shù)據(jù)，有載開關帶繞組測試選擇“電壓”波形；不帶繞組選擇“電阻”波形。

6．設置：用于設置觸發(fā)次數(shù)、預采時間以及濾波深度，打印選項。

1）充電時間：5-95S可選（5S步進），默認為10秒，主要用于設置給變壓器繞組的充電時間，繞組越大設置時間應越長，也可根據(jù)實際情況在充電界面長按<確認>鍵手動進入測試界面。

2）觸發(fā)次數(shù)：設置儀器在有載開關動作時開始保存采樣數(shù)據(jù)的觸發(fā)靈敏度。測試時，若開關尚未動作儀器就采到波形，說明靈敏度太高了，此時，應將觸發(fā)次數(shù)調大；若開關已經動作，儀器為沒采到波形或者半截波形，則靈敏度太低，應將觸發(fā)次數(shù)調小。

3）預采時間：數(shù)值為0-25.5ms（0－255點）可設置，用于設置信號跳變前，儀器采集的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)量，用于區(qū)分暫態(tài)跳變過程。

4）濾波深度：用于對采樣波形進行濾波，繞組越大數(shù)值越大，波形越平滑。

5）打印選項：用于設置打印內容，分為數(shù)據(jù)，波形，全部，比如選擇波形是打印機只打印表頭和波形。

（五）幫助：為客戶提供在線簡單相關操作幫助。見顯示屏內容。

四、測試記錄波形判讀說明：（WBBKC-4000油式電力變壓器分接開關校驗儀操作簡單,方便適用）

（一）測量記錄過程的理想直流波形及參數(shù)：

1）開關觸頭變換順序，具體須測量出整個切換過程的動作時間t4切換過程的波形變化，從波形圖上應能看出三相是否同步等。

2）各觸頭聯(lián)接的過度電阻，其中阻值還包括引線部分。如下表所示列出了某型有載開關的參考指標（廠家不同指標有所不同）和測量參考值。

切換開關觸頭變換順序：(單位:ms)

（二）、直流電流示波圖形的判讀說明：

1）吊芯測量：

波形圖中所示縱坐標刻度表示電阻值，橫坐標為時間刻度，我們從圖上判讀出開關觸頭變換的時間，如A相t1≈16.8ms t2≈7.2ms t3≈20ms 其整個切換時間在44ms左右。波形的三項同期性由T0的參數(shù)所決定。ＢＣ項以Ａ項為參照。

注意：吊芯后測量的波形將非常平滑，勿須再作平滑處理。

2）不吊芯測試：（一般現(xiàn)場均采用這種方式）。           

波形與吊芯后測量的波形（即傳統(tǒng)方法測量）相比，在觸頭變換過程中可看到明顯的毛刺，這主要是開關變換過程中觸頭彈跳時、變壓器線圈中電流引起反電勢造成的，這進一步真實地反映出開關在變壓器實際運行過程中的狀態(tài)。這對觸頭的好壞提供了一個定性的判斷，特別是出現(xiàn)明顯的斷開情況。

為了便于觀察開關帶變壓器線圈后的觸頭變換波形。我們可從“系統(tǒng)”菜單進入設置“濾波參數(shù)”一欄，加大濾波比例后，再從 “數(shù)據(jù)” 進入當前屏幕，此時將顯示平滑后的波形。

如圖所示 “濾波參數(shù)”比例越大則越光滑。

（三）根據(jù)標準分析測試波形，判斷開關有何故障

1）圖波形無斷開點，過度總時間T=46在標準的35～50ms之內。開關動作前測試線等引起的電阻01Ω左右，開關動作接入的電阻值R1=5Ω，R2= 5Ω左右，且兩個電阻橋接的過程很清楚。說明開關正常。

2）圖中的波形有明顯斷開點，過度總時間在標準之內。但開關動作接入的電阻值超過了范圍已經斷開，而且斷開時間達20ms，嚴重超過標準中偶而斷開時間2ms以內的規(guī)定。開關已經損壞要檢修，如不檢修帶電操作將造成嚴重后果。

3）圖中的波形有明顯斷開點，過度總時間在標準之內。開關動作接入的電阻值正常，但兩個電阻橋接的過程有5ms的斷開時間?？梢钥隙ㄩ_關有開路性故障，一定要檢修后才能投入使用。

4）圖中的波形有斷開點，過度總時間T=46在標準的35～50ms之內。開關動作前后接入的電阻值正常，且兩個電阻橋接的過程很清楚。但從R2往線包過渡橋接時有斷開，看斷開點有沒有超過標準中偶爾斷開時間2ms以內的規(guī)定。如果沒有超過2ms或電阻*大值沒有超過本儀器測量有效值范圍。就可以繼續(xù)使用。超過了就重復測試幾次看是不是都超過標準，如果都超標準說明有問題。

（四）不同接線方法的阻值算法：

1．第1種接線方法測量時得到的過渡電阻值為R1=R2=R

2．第2種接線方法測量時得到的過渡電阻值為R1/3≈R2/3≈R

3．第3種接線方法測量時得到的過渡電阻值為R1/2≈R2/2≈R

測試儀打印的數(shù)據(jù)中T為過渡時間,T2為橋接時間,T0為三相同期性。

五、上位機數(shù)據(jù)管理軟件（WBBKC-4000油式電力變壓器分接開關校驗儀操作簡單,方便適用）

（一）硬件連接：電腦通過USB或者串口（“通訊設置”里修改）連接儀器，點擊“連接設備”，軟件會自動找到儀器，并且在軟件左下角顯示。

（二）測試參數(shù)設置：

1．開關類型：分為“中性點引出”和“中性點不引出”

2．電流方式：中性點引出時為“（A.B.C）-> O”；中性點不引出時為“（A.B）-> C”或“（A.C）-> B”。

3．檔位：以“xx-> xx”表示，按“↑”鍵上調，按“↓”鍵下調。例如檔位為“07->08”,按“↑”則變?yōu)?/span>“08->09”,反之按“↓”則變?yōu)?/span>“07<-08”。

4. 觸發(fā)電阻：設置儀器在有載開關動作時開始保存采樣數(shù)據(jù)的觸發(fā)條件。電阻取值為有載開關的標稱電阻值。

5.：上位機菜單沒有預采時間；觸發(fā)次數(shù)和濾波深度，使用儀器下位機的設置參數(shù)。

（三）測試結果圖形操作說明

1．放大：在需要放大的區(qū)域，點擊鼠標不放，由左上拖至右下釋放即可，可多次放大。

2．縮?。狐c擊鼠標不放，由右拖至左釋放即可縮小并還原。

3．拖移：右擊鼠標不放拖移即可

4．調整每相過渡點設置：通過點擊“相序A”“相序B”“相序C”和“t1”、“t2”、“t3”、“t4”的組合，選擇需要調整的過渡點光標，在通過鼠標把光標移動到需要的位置，左鍵單擊確定。

（四）下位機存儲歷史數(shù)據(jù)上傳：點擊“上傳數(shù)據(jù)”，軟件會顯示出下位機歷史數(shù)據(jù)的索引；再雙擊需要上傳的歷史數(shù)據(jù)。這條數(shù)據(jù)就會在上位機顯示。

六、技術指標：符合DL/T846.8-2004標準

1．三路獨立測試電源，測試電流有3.0A、5.0A兩檔，默認為5.0A檔；

2．儀器采樣率10KHZ；

3．單次波形*大存儲時間268毫秒；

4．過渡電阻測量范圍：

電壓模式：3.0A  0.1-6.0Ω；5.0A  0.1-4.0Ω；

電阻模式：0.1-200Ω；

5．測量精度：過渡電阻的測量范圍O.1-6.0Ω，分辨率為0.01Ω，過渡電阻在0.1-1Ω的范圍內*大允許偏差優(yōu)于士0.1Ω;在 1Ω-6.0Ω(不含 1Ω)的范圍內*大允許偏差優(yōu)于士（1.0%±2字）；（大于6.0Ω的范圍*大允許偏差優(yōu)于士5.0%±2字）。

6．時間測量精度:動作時間的測量范圍0.lms^268ms，分辨率為0.lms。動作時間在0.lms-100ms范圍內允許偏差優(yōu)于士lms;動作時間在 100ms-268ms(不含100ms)內，*大允許偏差優(yōu)于土1%。

7．顯示器：320*240；

8．處理部分：高速32位微處理器，儀器能保存100條數(shù)據(jù)；`

9．高速12位6通道同步A/D轉換器，*高采樣率可達250KHZ；

10．電源：220V±10%，功率：360W。   

11．主機尺寸：380mm×262mm×175mm。

國家能源局今年4月印發(fā)的《關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》提出，到2030年，能源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)數(shù)字化智能化更新應用體系初步構筑、數(shù)據(jù)要素潛能充分激活，一批制約能源數(shù)字化智能化發(fā)展的共性關鍵技術取得突破。

除了行業(yè)層面的政策支持，從2020年開始，我國數(shù)字化相關政策出臺十分密集。國務院今年初發(fā)布《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》，國務院國資委去年2月正式印發(fā)《關于加快推進國有企業(yè)數(shù)字化轉型工作的通知》，另外還有一系列配套方案、試點等實施細則正在持續(xù)推進。

“電力系統(tǒng)轉型過程中，數(shù)智化可以發(fā)揮多重作用，一方面增加負荷預測精準度、降低棄電率，另一方面可以降低運營成本、減少碳排放。”電網數(shù)字化領域專家王智敏表示，當前各大發(fā)電集團、電網公司、能源集團陸續(xù)提出各自領域內的數(shù)智化發(fā)展重點和路徑。

“為實現(xiàn)‘雙碳’目標，我國非化石能源替代傳統(tǒng)能源的幅度要加大，新能源發(fā)電量占比將從目前的15%左右提高到碳中和情境下的65%左右，這意味著新能源的發(fā)電規(guī)模將擴張10倍左右。”林衛(wèi)斌認為，為實現(xiàn)如此大規(guī)模、高比例的新能源開發(fā)利用，電力系統(tǒng)必將發(fā)生一場根本性變革。

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