真空开关真空度在线检测系统的设计与实现

利用自行开发的电场探头研究了真空开关屏蔽罩电位的有效值与真空度之间的关系，得出了相应曲线，系统通过测量真空开关屏蔽罩的电位相对正常值的变化情况，运用趋势检测方法和比较算法对检测数据进行综合分析，消除了由于电磁环境变化引入的误差．该方法由于综合考虑了真空开关屏蔽罩处电场的有效信息，诊断性能得到了较大的改善，为真空开关的在线检测提供了科学依据．     

灭弧室真空度测量新方法实验研究

笔者在实验室对真空开关灭弧室真空度停电测量新方法"发射电流衰减法"和在线检测新方法"屏蔽罩磁控放电法"进行了实验研究。结果表明:"!在将真空开关的真空间隙调整为0.8 mm的小间隙以后,不需要施加磁场,使用发射电流衰减法可以停电测量灭弧室内的真空度;#"研制出具有良好内外绝缘的励磁线圈以后,使用磁控放电法能以6×10-2 Pa的灵敏度在线检测真空开关真空度。     

智能真空开关中的智能检测系统

分析了适应智能电网需求的智能真空开关检测系统功能和系统结构,介绍了智能真空开关中触头温升、灭弧室的真空度、开关运动特性、一次回路参数等典型参数在线检测的实现。针对目前常见的固封式真空开关,提出一种电桥温升测量法;通过安置在固封绝缘筒外的电场探头检测屏蔽罩附近的电场变化信号,实现真空度的在线监测;通过与灭弧室动导电杆相连的位移传感器,得到操动系统的实时运动状态;采用基于Rogowski线圈/小电感互感器(LPCT)作为传感单元的电子式电流互感器和基于阻抗式精密分压器作为传感单元的电子式电压互感器实现一次回路电参数的测量。同时探讨了智能真空开关中传感器的植入和设计技术。     

真空开关对触头材料含气量要求的初步探讨

真空开关开断过程中,触头会有所烧损,触头材料中所含的气体分子将放出,这些放出的气体对开断中的灭弧过程及开断后灭弧室的真空度会产生什么影响呢?这是一个值得深入研宄探讨的问题。本文作者着重对开断后灭弧室真空度会发生怎样的变化这一问题作了探讨性分析。作者认为,在触头烧损放出气体的同时,触头烧损形成的蒸汽流将射向屏蔽罩,附着在屏蔽罩上形成金属蒸汽沉积层,这个金属蒸汽沉积层在形成过程中将吸收一大批气体分子,从而,开断后灭弧室真空度的变化,不仅受触头烧损放气的影响,也同样受屏蔽罩吸气的影响。据此概念,并对复杂的实际物理过程作了较多简化后,粗略地估算了开断后灭弧室真空度的变化情况,提供给广大真空开关工作者来共同研宄讨论。     

真空灭弧室性能参数分析

分析了真空灭弧室的性能参数。详细分析了触头结构、真空度、真空电弧温度的影响、触头间隙的确定、屏蔽罩厚度以及真空灭弧室的并联运行。提出真空开关在低压电器领域将有广阔的发展前景。     

基于DSP2812开关柜真空管真空度在线监测装置的研究

通过研究提出了一种通过测量屏蔽罩的交流电位,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。研制了电容分压器式的电场探头测试静电荷产生的交流电场。该装置通过监测真空管屏蔽罩交流电位的变化来监测真空度的变化,结构简单、成本较低,克服了pockels等光电探头的晶体元件温度不稳定的不足,测量可靠、便于安装,是一种功能比较完备的实时在线监测装置。     

真空断路器真空度在线监测系统上位机软件设计研究

根据断路器真空度变化及其屏蔽罩电场变化特点,设计了基于微波反射法的真空度在线监测系统,文中首先介绍了真空度监测原理,重点介绍基于VB6．0高级语言的上位机管理软件系统。该上位机软件一方面实时接收下位机的真空度监测信息,并进行处理、存储和显示,以供浏览、分析和查询,另一方面通过3G模块,自动将真空度告警信息通过短信方式,及时发送至运行检修人员的手机上。通过运行人员可以主动给本系统发送短信,实时查询真空断路器的运行状态。     

35kV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。     

河南省电力公司2002年科学技术进步获奖成果简介之二

200310 真空开关真空度在线监测系统 成果简介：真空开关真空度在线监测系统建立在耦合电容法原理基础上，采用电容电场探头法实现。现场实施中，不影响真空开关的电气寿命、机械寿命、不破坏原绝缘结构，不改变现有灭弧室的结构；可以承受高电压、强电场、断路器操作的冲击与震动，     

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。     

基于比例差分探头的真空灭弧室真空度在线监测

采用了新型的比例差分双通道电场探头,通过监测真空灭弧室屏蔽罩电位和周期性高频脉冲电压,并将这两个测量值与实际电压值取比率,经过标定后,将该比率作为监测参数,来分析真空灭弧室真空度的变化趋势。现场试验表明,使用该探头可有效消除各相系统电压波动和灭弧室外围空间电场对测量精度的影响,实现有效测量,使用该方法的测量系统具有实际应用的价值,可完成真空灭弧室真空度在线监测任务。     

灭弧室内屏蔽罩上电位与真空度的关系

为分析真空断路器灭弧室内真空度(即内部气体压强)与屏蔽罩上电位的关系,设计了一套模拟真空断路器运行环境和检测屏蔽罩上电位的试验系统。试验发现真空度下降到一定值时屏蔽罩上形成的交流电位幅值会发生变化,同时屏蔽罩上还会有直流电位生成。分析表明,两种电位的变化都是由于在真空度下降时金属导杆和触头电极与屏蔽罩之间出现的汤森放电所导致,并且电位变化时对应的真空度相同。在此基础上制作了简单、实用的真空度检测探头,该探头通过检测屏蔽罩上形成的工频交流电位的相对变化实现了灭弧室内真空度的检测。对比探头测得的信号和试验测量仪器直接测得的信号,可知探头的准确度和灵敏度能满足实际要求。     

72.5kV真空灭弧室电位和电场分布研究

为分析72.5 kV真空灭弧室的电位分布和电场分布及其影响因素,建立了其轴对称有限元分析模型,计算了其电位分布和电场分布,研究了真空击穿的面积效应,并分析了主屏蔽罩的结构尺寸及多个屏蔽罩对真空灭弧室内部电场分布的影响。结果表明:真空灭弧室动静触头之间、触头和屏蔽罩之间的电位变化比较显著,灭弧室内部电场分布不均匀;随着触头间隙距离、触头半径及倒角部分曲率半径的增大,触头表面有效面积将增大,而灭弧室内部最大场强将有所减小;增大主屏蔽罩的半径和长度,可以使屏蔽罩两端的场强有所减小,在真空灭弧室内安装多个屏蔽罩,可以改善内部电场分布。计算结果可为高电压等级真空灭弧室的优化设计提供参考。     

高压真空灭弧室内部电场分布的影响因素

为了解高电压真空灭弧室内部的电场分布情况,建立了真空灭弧室的电场数学模型。应用电场数值分析方法和有限元软件详细计算不同屏蔽罩与触头尺寸对真空灭弧室内部电场分布影响的结果表明,因高电压真空灭弧室开距较大,触头间隙不再是场强集中的区域,在高压真空灭弧室小型化设计过程中,除考虑电极间的绝缘外,更需考虑电极与屏蔽罩之间的绝缘。合理设计屏蔽罩的尺寸、位置和触头的形状可有效改善灭弧室内部的电场分布,提高真空灭弧室的耐压能力,从而为国内72.5kV以上电压等级真空灭弧室的研制提供了理论依据。     

一种用于真空灭弧室的磁屏蔽罩

研究了由外部接线产生的磁场对真空电弧的影响.这一横向磁场会将电弧吹向弧隙外侧,削弱了真空灭弧室的开断能力.因而提出了一种磁屏蔽罩,以避免真空电弧受到外部磁场的影响.试验结果表明,该磁屏蔽罩可有效地提高真空灭弧室的开断性能.     

126kV户外真空断路器灭弧室电场仿真计算

采用有限元软件对126kV户外真空断路器的灭弧室内部电场进行了仿真计算，考虑了灭弧室内部各种屏蔽罩对电场分布的影响，得出了一些有益的结论，为户外真空断路器的设计提供了理论基础。     

瓷柱式真空灭弧室的电场分析

计算和分析了瓷柱式真空灭弧室的内部电场,同时经冲击耐压试验证明:瓷柱被金属蒸气污染是造成此种结构灭弧室容易发生内击穿的原因。