真空开关真空度在线检测技术的原理与应用

本文介绍了一种全新的真空开关真空度在线检测技术,解决了多年来必需停电检测真空度的困难,论述了其工作原理,给出了部分实验结果,并介绍了该技术的实际应用情况。     

真空开关真空度检测研究及其进展

真空开关在电力系统中已使用超过50年,其在中压领域的使用率达到90%以上。虽然真空开关真空度检测已经历半个多世纪的研究,但仍没有较好的在线检测手段投入到实际应用。因此综述了过去50年真空开关真空度检测的发展历程,总结了真空开关在电力系统中的使用情况及故障情况统计。重点介绍了各种真空开关真空度检测手段的原理、优缺点及面临的挑战。针对当前真空开关逐步向高压和低压领域扩展的态势,急需一种高灵敏度、高精度的检测方法,以克服目前带电检测中仍然主要使用观察法的窘境。综合当前研究现状,在真空开关内植入微型、耐高温的气体传感器或采用非接触式的光学测量方法将有望实现真空度的带电或在线检测。     

真空开关真空度测试在现场的应用

真空断路器灭弧室的真空度是保证真空开关绝缘性能和灭弧性能的重要技术指标，真空开关的真空度测试已经成为真空开关周期性检查和预防性试验的重要内容之一，本文介绍了几种真空度的现场检测方法，通过对真空断路器的灭弧室真空度降低原因的分析，说明了真空度测试仪的试验原理，并提出了利用真空度测试仪对真空开关进行真空度测试的一些问题和注意事项。     

基于LabVIEW的真空开关真空度在线监测系统研究

开发了真空开关真空度在线监测系统,基于屏蔽罩的电势和屏蔽罩外的电场强度关系,采用自制电场传感器测量在屏蔽罩外侧的场强,并通过LabVIEW来实现系统管理和信号处理,实验结果表明,该监测系统能有效地监测到真空开关真空度衰减的情况。     

用EPROM实现真空开关管真空度的数显测量

介绍用ＥＰＲＯＭ实现的真空开关管数显直读式专用真空度测量仪，它具有可靠性高、使用方便等优点，为电力电工系统中使用和检测真空开关管提供了一种实用技术。     

高压真空开关真空度的现场测试

用ＶＣＴＴ－ⅢＡ型真空度测试仪对真空开关用真空灭弧室的真空度进行现场判断,可以发现虽然已通过平时预防性试验（耐压试验）但实际上严重漏气的真空灭弧室。文中介绍了该测试仪所采用的磁控放电法测试原理以及电路组成,并例举了在广东高州市供电局进行现场测试的参数与分析,指出新的预防性测试规程将真空度的测试开始纳入试验项目中,是有积极意义的。     

真空开关真空度测试仪的应用

传统判断真空开关真空泡是否漏气的主要方法是通过交流耐压试验，但事实证明，用交流耐压试验并不能完全真正检测到真空开关真空泡漏气与否，最有交的方法是检测真空泡的真空度。为此，介绍一种可检漏方法－利用真空度测试仪检测，并介绍真空度测试仪的原理及其实际应用，实践说明真空度湿度测试仪能更加准确地反映真实泡的运行状况。     

用旋转式电场探头在线检测灭弧室真空度

提出了一种通过测量屏蔽罩的直流电位 ,即屏蔽罩上积聚的静电荷数量 ,来检测灭弧室真空度的新方法。研制了旋转式电场探头测试静电荷产生的直流电场。将研制的电场探头安装于开关柜的接地机壳 ,断路器处在关合或分断状态 ,都能灵敏地监测出真空度的变化。     

低操作功真空开关触头材料的研究进展

小型化、高容量、智能化是真空开关发展的趋势,这对开关系统的操动机构提出了新的要求,低操作功真空开关应运而生。小型化、高容量、低操作功真空开关的发展很大程度上决定于触头材料性能的不断提高,低工作压力的真空开关要求触头在保证高的开断能力的同时必须具有低的熔焊倾向。笔者在展望低操作功真空开关开发前景的基础上,综述了低操作功真空开关触头材料的研究成果,提出新一代具有极高抗熔焊性能的CuCr系材料是低操作功真空开关触头的发展方向。     

3 kV开关无油化改造和真空开关的使用

针对高井热电厂3 kV厂用电系统绝大多数采用开关的现状,讨论“无油化”改造必要性和紧迫性。以及用高压真空开关作为替代品的可行性。介绍高压真空开关的安装、检修方法、注意事项,以及目前真空开关在使用中存在的问题及对策。     

真空灭弧室内部气体压力的在线诊断系统

考虑到工频电场变化和电晕导致的高频电场变化两种情况,对运行中真空灭弧室的内部气体压力变化进行了在线诊断。各探测点与主机之间用光纤网络连接,巡回检测。采用高速数值采集和软件数字信号处理以提高准确度。电场信号采集部分和信号传输部分采用电气隔离,可耐受系统工频电压和过电压。     

35 kV真空灭弧室真空度在线监测系统的研制

为了监测真空灭弧室内真空度的状况,并保证供电的连续性和可靠性,笔者设计了一套应用于35kV真空断路器的真空灭弧室真空度在线监测系统。详细阐述了系统的工作原理、硬件结构和软件设计方案。该系统利用旋转式电场探头,监测屏蔽罩附近直流电场的变化,同时开发了下位机数据采集单元和上位机监控管理单元,可以远程在线监测真空灭弧室的真空度变化情况。现场运行结果表明,该系统可以稳定、可靠地监测真空灭弧室内真空度的改变,测量灵敏度高,成本低廉、运行可靠、抗干扰能力强。     

触发真空开关中初始等离子体的产生和扩展

简单介绍了触发真空开关(TVS)的基本结构和工作原理,对初始等离子体的产生和扩展所涉及的物理过程进行了详细地分析,说明了等离子体的扩展过程实际上是近阴极区等离子体鞘层的增长过程,给出了起动时延和导通时延与触发结构和触发特性参数间的关系。     

不拆卸灭弧室测量真空度的技术研究

为了使用磁控放电法开展真空开关真空度的不拆卸测量 ,研制了一种新型的“两半组合式”磁场线圈 ,不用拆卸灭弧室 ,就可以使用磁控放电法测量灭弧室真空度。由于这种新型的磁场线圈产生的轴向磁场与螺线管相近 ,提高了真空开关真空度的不拆卸测量精度。给出新型磁场线圈的磁控放电的原理、真空度测试仪电路及真空度标定实验曲线。     

真空灭弧室弧后介质强度恢复的不稳定性

本文通过测量真空灭弧室弧后恢复电压和屏蔽罩电位的波形，发现在弧后介质强度恢复过程中，屏蔽罩 电位波形在接近真空灭弧室极限开断电流时，会产生严重的无规律畸变，并伴随有弧后残余粒子消散时间的延长。从而证实真空灭弧室的弧后介质强度的恢复过程不仅存在着速度的快慢，而且存在着不稳定性，这种不稳定程序随极限开断电流的临近而加剧。它与真空灭弧室 的弧后击穿和开断失败有着密切的联系。     

真空断路器真空度现场测量新技术

真空灭弧室真空度的传统测试方法主要有磁控放电法及工频耐压法.磁控放电法需要使用磁场线圈,而工频耐压法只能测出严重漏气的灭弧室.本文提出了一种新的真空度测量方法--发射电流起始场强法,该方法不需要施加磁场,它是将闭合的灭弧室触头强行拉开0.45mm,在触头间隙上施加工频高电压,接着使用电子轰击或间隙击穿的方法去除触头上固有的气体吸附层,再通过离子捕集的方法重建动态平衡的气体吸附层,然后测量发射电流起始场强Eip.通过理论分析知,发射电流起始场强Eip与真空灭弧室内的真空压强P成正比,故通过测量发射电流起始场强Eip的大小,就可以获得真空灭弧室内的真空度.本文在实验室对发射电流起始场强与真空度的关系进行了实验研究,结果表明,该新方法可将真空度测量范围拓宽到100～10-3Pa.     

一种测量真空开关灭弧室真空度的新方法

提出了一种无需施加磁场、利用发射电流衰减速度测量真空开关灭弧室真空度的新方法。首先利用500μA发射电流对触头表面轰击,除去触头表面上多余的分子吸附层。然后利用35μA发射电流与触头间残余气体分子的碰撞电离,形成离子流。离子流又撞击触头表面,被表面捕获,形成新增吸附层。这些新增吸附层的存在会增大触头材料逸出功,导致发射电流的衰减。真空度不同,发射电流的衰减速度就不同,故在发射电流衰减量一定的条件下,通过检测发射电流衰减时间就可以测量灭弧室内的真空度。文中通过理论分析,给出了发射电流衰减时间与真空度的关系并进行了实验验证。