11月24日，貴州電網(wǎng)公司電力科創(chuàng)園近零碳示范區(qū)光儲直柔示范工程成功并網(wǎng)投運，標志著國家重點研發(fā)計劃項目——“基于‘光儲直柔’的低碳園區(qū)多能協(xié)同與碳管控技術研究與應用”取得重大突破。“這個項目的建成投運，就像是一個大型‘建筑充電寶’，也是目前貴州第1個‘建筑充電寶’。”
什么是“光儲直柔”？談竹奎介紹，光儲直柔是一種面向新型電力系統(tǒng)的新型建筑能源技術體系，它集成了光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、直流配電和柔性用電四大技術模塊，旨在構建高效、低碳、智能的能源利用模式，實現(xiàn)建筑能源的高效利用和低碳轉型。
第1章、局放理論概述（SHHZPD-3000國網(wǎng)標準新產(chǎn)品“智能局放檢定裝置”操作十分方便）
在開始我們的實驗以前，我們首先應該對局部放電有個初步的了解，為什么要測量局部放電？局部放電有什么危害？怎樣準確測量局部放電？有了上述理論基礎可以幫助我們理解測量過程中的正確操作。
一、局部放電的定義及產(chǎn)生原因
在電場作用下，絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電，但尚未擊穿，（即在施加電壓的導體之間沒有擊穿）。這種現(xiàn)象稱之為局部放電。局部放電可能發(fā)生在導體邊上，也可能發(fā)生在絕緣體的表面上和內部，發(fā)生在表面的稱為表面局部放電。發(fā)生在內部的稱為內部局部放電。而對于被氣體包圍的導體附近發(fā)生的局部放電，稱之為電暈。由此 總結一下局部放電的定義，指部分的橋接導體間絕緣的一種電氣放電，局部放電產(chǎn)生原因主要有以下幾種：
電場不均勻。
電介質不均勻。
制造過程的氣泡或雜質。經(jīng)常發(fā)生放電的原因是絕緣體內部或表面存在氣泡；其次是有些設備的運行過程中會發(fā)生熱脹冷縮,不同材料特別是導體與介質的膨脹系數(shù)不同，也會逐漸出現(xiàn)裂縫；再有一些是在運行過程中有機高分子的老化，分解出各種揮發(fā)物，在高場強的作用下，電荷不斷地由導體進入介質中， 在注入點上就會使介質氣化。
二 、局部放電的模擬電路及放電過程簡介
介質內部含有氣泡，在交流電壓下產(chǎn)生的內部放電特性可由圖1—1的模擬電路(a b c等值電路)予以表示；其中Cc是模擬介質中產(chǎn)生放電間隙(如氣泡)的電容；Cb代表與Cc串聯(lián)部分介質的合成電容；Ca表示其余部分介質的電容。
圖1—1中以并聯(lián)有—對火花間隙的電容Cc來模擬產(chǎn)生局部放電的內部氣泡。圖1—2表示了在交流電壓下局部放電的發(fā)生過程。
U(t)一一外施交流電壓
Uc(t)一一氣泡不擊穿時在氣泡上的電壓
Uc’(t)一一有局部放電時氣泡上的實際電壓
Vc一一氣泡的擊穿電壓
Y r一一氣泡的殘余電壓
Us—局部放電起始電壓(瞬時值)
Ur一一與氣泡殘余電壓v r對應的外施電壓
Ir一一氣泡中的放電電流
電極間總電容Cx=Ca＋(Cb×Cc)/(Cb＋Cc)=Ca電極間施加交流電壓 u(t)時，氣泡電容Cc上對應的電壓為Uc(t)。如圖2—1所示，此時的Uc(t)所代表的是氣泡理想狀態(tài)下的電壓（既氣泡不發(fā)生擊穿）。
Uc(t)=U(t)×Cb/Cc＋Cb
外施電壓U(t)上升時，氣泡上電壓Uc(t)也上升，當U(t)上升到Us時，氣泡上電壓Uc達到氣泡擊穿電壓,氣泡擊穿，產(chǎn)生大量的正、負離子，在電場作用下各自遷移到氣泡上下壁，形成空間電菏，建立反電場，削弱了氣泡內的總電場強度，使放電熄滅，氣泡又恢復絕緣性能。這樣的一次放電持續(xù)時間是極短暫的，對一般的空氣氣泡來說，大約只有幾個毫微秒(10的負8次方到10的負9次方秒)。所以電壓Uc(t)幾乎瞬間地從Vc降到Vr，Vr是殘余電壓；而氣泡上電壓Uc‘(t)將隨U(t)的增大而繼續(xù)由Vr升高到Vc時，氣泡再—次擊穿，發(fā)生又—次局部放電，但此時相應的外施電壓比Us小，為(Us-Ur)，這是因為氣泡上有殘余電壓Vr的內電場作用的結果。Vr是與氣泡殘余電壓Yr相應的外施電壓，如此反復上述過程，即外施電壓每增加(Us-Ur)，就產(chǎn)生一次局部放電．直到前—次放電熄滅后，Uc’(t)上升到峰值時共增量不足以達Vc(相當于外施電壓的增量Δ比(Us-Ur)小)為止。
此后，隨著外施電壓U(t)經(jīng)過峰值Um后減小，外施電壓在氣泡中建立反方向電場，由于氣泡中殘存的內電場電壓方向與外電場方向相反，故外施電壓須經(jīng)(Us+Ur))的電壓變化，才能使氣泡上的電壓達到擊穿電壓Vc，(假定正、負方向擊穿電壓Vc相等)，產(chǎn)生一次局部放電。放電很快熄滅，氣泡中電壓瞬時降到殘余電壓Vr(也假定正、負方向相同)。外施電壓繼續(xù)下降，當再下降(Us-Ur)時，氣泡電壓就又達到Vc從而又產(chǎn)生一次局部放電。如此重復上述過程，直到外施電壓升到反向蜂值一Um的增量Δ不足以達到(Us-Ur)為止。外施電壓經(jīng)過一Um峰值后，氣泡上的外電場方向又變?yōu)檎较?，與氣泡殘余電壓方向相反，故外施電壓又須上升(Us+Ur)產(chǎn)生第—次放電，熄滅后，每經(jīng)過Us—Ur的電壓上升就產(chǎn)生一次放電，重復前面所介紹的過程。如圖1—2所示。
由以上局部放電過程分析，同時根據(jù)局部放電的特點（同種試品，同樣的環(huán)境下，電壓越高局部放電量越大）可以知道：一般情況下，同一試品在一、三象限的局部放電量大于二、四象限的局部放電量。那是因為它們是電壓的上升沿。（第三象限是電壓負的上升沿）。這就是我們測量中為什么把時間窗刻意擺在一、三象限的原因。
三、局部放電的測量原理：
局放儀運用的原理是脈沖電流法原理，即產(chǎn)生一次局部放電時，試品Cx兩端產(chǎn)生一個瞬時電壓變化Δu，此時若經(jīng)過電Ck耦合到一檢測阻抗Zd上，回路就會產(chǎn)生一脈沖電流I，將脈沖電流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓信息，予以檢測、放大和顯示等處理，就可以測定局部放電的一些基本參量（主要是放電量q）。在這里需要指出的是，試品內部實際的局部放電量是無法測量的，因為試品內部的局部放電脈沖的傳輸路徑和方向是極其復雜的，因此我們只有通過對比法來檢測試品的視在放電電荷，即在測試之前先在試品兩端注入一定的電量，調節(jié)放大倍數(shù)來建立標尺，然后將在實際電壓下收到的試品內部的局部放電脈沖和標尺進行對比，以此來得到試品的視在放電電荷。
四、局部放電的表征參數(shù)
局部放電是比較復雜的物理現(xiàn)象，必須通過多種表征參數(shù)才能全面的描繪其狀態(tài)，同時局部放電對絕緣破壞的機理也是很復雜的，也需要通過不同的參數(shù)來評定它對絕緣的損害，目前我們只關心兩個基本參數(shù)。
視在放電電荷——在絕緣體中發(fā)生局部放電時，絕緣體上施加電壓的兩端出現(xiàn)的脈動電荷稱之為視在放電電荷，單位用皮庫（pc）表示，通常以穩(wěn)定出現(xiàn)的大視在放電電荷作為該試品的放電量。
放電重復率——在測量時間內每秒中出現(xiàn)的放電次數(shù)的平均值稱為放電重復率，單位為次/秒，放電重復率越高，對絕緣的損害越大。
局放測試的試驗系統(tǒng)接線。
在了解了局部放電的基本理論之后，在本章我們的重點轉向實際操作，我們先介紹局部放電測試中常用的三種接法，隨后我們再介紹整個系統(tǒng)的接線電路，后我們再分別介紹幾種典型的試品的試驗線路。
局部放電測試電路的三種基本接法及優(yōu)缺點。
標準試驗電路，又稱并聯(lián)法。適合于必須接地的試品。
其缺點是高壓引線對地雜散電容并聯(lián)在 CX上，會降低測試靈敏度。
接法的串聯(lián)法，其要求試品低壓端對地浮置。
其優(yōu)點是變壓器入口電容、高壓線對地雜散電容與耦合電容CK并聯(lián)，有利于提高試驗靈敏度。缺點是試樣損壞時會損壞輸入單元。
平衡法試驗電路：要求兩個試品相接近，至少電容量為同一數(shù)量級其優(yōu)點是外干擾強烈的情況下，可取得較好抑制干擾的效果，并可消除變壓器雜散電容的影響，而且可做大電容試驗。缺點是須要兩個相似的試品，且當產(chǎn)生放電時，需設法判別是哪個試品放電。
值得提出的是：由于現(xiàn)場試驗條件的限制（找到兩個相似的試品且要保證一個試品無放電不太容易），所以在現(xiàn)場平衡法比較難實現(xiàn)，另外，由于采用串聯(lián)法時，如果試品擊穿，將會對設備造成比較大的損害，所以出于對設備保護的想法，在現(xiàn)場試驗時一般采用并聯(lián)法。
采用并聯(lián)法的整個系統(tǒng)的接線原理圖。
該系統(tǒng)采用脈沖電流法檢測高壓試品的局部放電量，由控制臺控制調壓器和變壓器在試品的高壓端產(chǎn)生測試局放所需的預加電壓和測試電壓，通過無局放藕合電容器和檢測阻抗將局部放電信號取出并送至局部放電檢測儀顯示并判斷和測量。系統(tǒng)中的高壓電阻為了防止在測試過程中試品擊穿而損壞其他設備，兩個電源濾波器是將電源的干擾和整個測試系統(tǒng)分開，降低整個測試系統(tǒng)的背景干擾。
根據(jù)上述原理圖可以看出，局部放電測試的靈敏度和準確度和整個系統(tǒng)密切相關，要想順利和準確的進行局部放電測試，就必須將整個系統(tǒng)考濾周到，包括系統(tǒng)的參數(shù)選取和連接方式。另外，在現(xiàn)場試驗時，由于是驗證性試驗，高壓限流電阻可以省掉。
幾種典型試品的接線原理圖。
（1）電流互感器的局放測試接線原理圖
（2）電壓互感器的局放測試接線原理圖
A．工頻加壓方式接線原理圖
B．高頻加壓方式接線原理圖
為了防止電壓互感器在工頻電壓下產(chǎn)生大的勵磁電流而損壞，高壓電壓互感器一般采取自激勵的加壓方式。在電壓互感器的低壓側加一倍頻電源，在電壓互感器的高壓端感應出高壓來進行局部放電實驗。這就是通常所說的三倍頻實驗。其接線原理圖如下：
(3)高壓電容器.絕緣子的局放測試接線原理圖
(4) 發(fā)電機的局放測試接線原理圖
（5）變壓器的局部放電測試接線原理圖
我們僅僅是在原理性的總結了幾種典型試品的接線原理圖，至于各種試品的加壓方式和加壓值的多少，我們在做試驗的時侯要嚴格遵守每種試品的出廠檢驗標準或交接檢驗標準。
第3章 概述（SHHZPD-3000國網(wǎng)標準新產(chǎn)品“智能局放檢定裝置”操作十分方便）
智能局部放電檢測儀是我公司新推向市場的新一代數(shù)字智能儀器，該儀器在原有產(chǎn)品JF-2002、JF-2006局放儀的基礎上采用嵌入式ARM系統(tǒng)作為處理單元，控制12位分辨率的高速模數(shù)轉換芯片進行數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)存放在雙端口RAM中。實現(xiàn)從模擬到數(shù)字的跨越。使用26萬色高分辨率TFT-LCD數(shù)字液晶顯示模組實時顯示放電脈沖波形，配備VGA接口，可外接顯示器。與傳統(tǒng)的模擬式示波管顯示局部放電檢測儀相比有以下特點：
1.彩色顯示器，雙色顯示波形，更清晰直觀；
2.可鎖定波形，更方便仔細查看放電波形細節(jié)；
3.自動測量并顯示試驗電源時基頻率，無需手動切換；
4.配備VGA接口，可外接大尺寸顯示器；
5.與示波管相比壽命更長。
6.具有波形鎖定、打印試驗報告功能
本儀器檢測靈敏度高，試樣電容覆蓋范圍大，適用試品范圍廣，輸入單元（檢測阻抗）配備齊全，頻帶組合多（九種）。儀器經(jīng)適當定標后能直讀放電脈沖的放電量。
本儀器是電力部門、制造廠家和科研單位等廣泛使用的局部放電測試儀器。
第四章 主要技術指標：（SHHZPD-3000國網(wǎng)標準新產(chǎn)品“智能局放檢定裝置”操作十分方便）
1．可測試品的電容范圍： 6PF—250uF。
2．檢測靈敏度（見表一）：
表一
輸入單 元序號 | 調 諧 電 容 | 單 位 | 靈敏度（微微庫） （不對稱電路） |
1 | 6-25-100 | 微微法 | 0.02 |
2 | 25-100-400 | 微微法 | 0.04 |
3 | 100-400-1500 | 微微法 | 0.06 |
4 | 400-1500-6000 | 微微法 | 0.1 |
5 | 1500-6000-25000 | 微微法 | 0.2 |
6 | 0.006-0.025-0.1 | 微 法 | 0.3 |
7 | 0.025-0.1-0.4 | 微 法 | 0.5 |
8 | 0.1-0.4-1.5 | 微 法 | 1.0 |
9 | 0.4-1.5-6.0 | 微 法 | 1.5 |
10 | 1.5-6.0-25 | 微 法 | 2.5 |
11 | 6.0-25-60 | 微 法 | 5.0 |
12 | 25-60-250 | 微 法 | 10 |
7R | 電 阻 | 0.5 |
3、放大器頻帶：
（1）低端：10KHZ、20KHZ、40KHZ任選。
（2）：80KHZ、200KHZ、300KHZ任選。
4、放大器增益調節(jié)：
粗調六檔，檔間增益20±1dB；細調范圍≥20dB。每檔之間數(shù)據(jù)為10倍關系：如第三檔檢測數(shù)據(jù)為98，則第二檔顯示數(shù)據(jù)為9.8，如在第三檔檢測數(shù)據(jù)超過120，則應調至第二檔來檢測數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)應乘以10才為實際測量值。
5、時間窗：
（1）窗寬：可調范圍15°-175°；
（2）窗位置：每一窗可旋轉0°- 180°；
（3）兩個時間窗可分別開或同時開。
6、放電量表：
0-10*<±3％（以滿度計）。
7、橢圓時基：
（1）頻率：50HZ、或外部電源同步（任意頻率）
（2）橢圓旋轉：以30°為一檔，可作360°旋轉。
（3）顯示方式：橢圓—直線。
8、試驗電壓表：
精度：優(yōu)于±3％（以滿度計）。
9、體積： 320×480×190（寬×深×高）mm3。
10、重量：約15Kg。
“作為這一項目的核心技術之一，‘光儲直柔’是在建筑能效提升基礎上進一步實現(xiàn)電能替代與電網(wǎng)友好互動的新型建筑配用電技術，核心是將建筑從‘能源消耗者’轉變?yōu)?span style="font-family:'Times New Roman'">‘產(chǎn)儲調碳匯者’。”談竹奎說。直流與交流相比具有形式簡單、易于控制、傳輸效率高等特點，通過直流方式整合光伏發(fā)電、儲能電池、柔性負載，形成自洽的閉環(huán)電力網(wǎng)絡，實現(xiàn)建筑電力的自給自足和高效利用，有效助力電力科創(chuàng)園整體零碳示范項目建設。
貴州電網(wǎng)公司建設“光儲直柔”新型配電系統(tǒng)，通過在屋頂光伏、停車棚光伏、光伏圍欄等分布式能源的開發(fā)，實現(xiàn)綠色用能和直流供電。光伏自發(fā)自用，余電自動儲存，夜間通過儲能系統(tǒng)再對大樓進行供電。光伏與充電樁、直流空調、直流照明等連接起來，提升光伏發(fā)電利用率，直接降低建筑運行碳排放16%。
“光伏發(fā)出的是直流電，大部分用電設備實際用的也是直流電，相對于傳統(tǒng)交流用電，系統(tǒng)需經(jīng)過‘直流—交流—直流’多次轉換，光儲直柔采用直流模式，減少2次交直流轉換環(huán)節(jié)，整體效率從85%提升至95%以上。”談竹奎說。在電力科創(chuàng)園，光伏發(fā)電后直接為大樓核心辦公區(qū)提供直流電，用電能效可以提高10%以上。
目前，電力科創(chuàng)園設有750伏、375伏和48伏三種電壓等級的直流電，750伏為直流母線電壓，375伏適用于充電樁、空調等大功率用電，48伏則用于照明、辦公等小功率用電。
“直流48伏電壓對人體而言非常安全，如果不小心碰到也不會有生命危險。”談竹奎說。改用直流電，電源側與用電側的打法變成了簡單的從A到B，B到A，不僅可以取消直流設備與電網(wǎng)之間交直流變換的復雜環(huán)節(jié)，還可以擁有能效提升、可靠性提高、變換器成本降低、設備并離網(wǎng)和電力平衡控制更加簡單等諸多優(yōu)勢。
如今，科創(chuàng)園已建成“光儲直柔”直流供電系統(tǒng)，同時還促進了國內外第1個園區(qū)多層次閉環(huán)交直流混合配電網(wǎng)建設，推進了“光儲直柔”技術的產(chǎn)業(yè)化進程。
本公司是專業(yè)生產(chǎn)“智能局放檢定裝置”高壓電力檢測設備的廠家，本產(chǎn)品為客戶解決了各種在變電站等實驗中的問題。我們的宗旨是不斷地改進和*公司的產(chǎn)品，同時我們保留對儀器使用功能進行改進和升級的權力，如果您發(fā)現(xiàn)儀器在使用過程中其功能與說明書介紹的不全部一致，請以儀器的實際功能為準。在產(chǎn)品的使用過程中發(fā)現(xiàn)有什么問題，請與我們及時聯(lián)系！我們將盡力提供*的技術支持?。ㄉ虾ＨA住電氣轉載其他網(wǎng)站內容，出于傳遞更多信息而非盈利之目的，同時并不代表贊成其觀點或證實其描述，內容僅供參考。版權歸原作者所有，若有侵權，請聯(lián)系我們刪除。）
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