涂建國(guó)
隨著中壓開(kāi)關(guān)無(wú)油化浪潮的興起,真空開(kāi)關(guān)以其*的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。這些年來(lái),由于生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境方面的原因,有些真空開(kāi)關(guān)在運(yùn)行過(guò)程中其真空滅弧室會(huì)有不同程度的泄漏,有的在正常壽命范圍內(nèi)就可能泄漏到無(wú)法正常開(kāi)斷的地步。在這種情況下進(jìn)行開(kāi)斷就會(huì)出現(xiàn)不能正常開(kāi)斷的現(xiàn)象而造成嚴(yán)重的后果。國(guó)內(nèi)真空開(kāi)關(guān)事故大多是由此原因引起。所以加強(qiáng)定期或不定期檢測(cè)真空開(kāi)關(guān)真空度成了十分重要的環(huán)節(jié)。本儀器采用磁控放電法進(jìn)行測(cè)量。將真空開(kāi)關(guān)滅弧室的兩觸頭拉開(kāi)一定的距離,施加電場(chǎng)脈沖高壓,將滅弧室置于螺線(xiàn)管圈內(nèi)或?qū)⑿滦碗姶啪€(xiàn)圈置于滅弧室外側(cè),向線(xiàn)圈通以大電流,從而在滅弧室內(nèi)產(chǎn)生與高壓同步的脈沖磁場(chǎng)。這樣,在脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的作用下,滅弧室中的帶電離子作螺旋運(yùn)動(dòng),并與殘余氣體分子發(fā)生碰撞電離,所產(chǎn)生的離子電流與殘余氣體密度即真空度近似成比例關(guān)系。對(duì)于不同的真空管型號(hào)(管型),由于其結(jié)構(gòu)不同,在同等觸頭開(kāi)距、同等真空度、同等電場(chǎng)與磁場(chǎng)的條件下,離子電流的大小也不相同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以標(biāo)定出各種管型的真空度與離子電流間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)。當(dāng)測(cè)知離子電流后,就可以通過(guò)查詢(xún)?cè)摴苄偷碾x子電流一真空度曲線(xiàn)獲得該管型的真空度。
在常規(guī)磁控放電測(cè)試滅弧室的真空度時(shí),為了提高其測(cè)試靈敏度,需從斷路器上卸下滅弧室,并置于螺線(xiàn)管線(xiàn)管內(nèi)。這樣一來(lái),滅弧室在重新裝回?cái)嗦菲鲿r(shí)需要調(diào)整機(jī)械參數(shù),工作量很大并需專(zhuān)業(yè)人員。而使用新型磁控線(xiàn)圈可以從側(cè)面包圍滅弧室,這樣就不必拆卸滅弧室。而采用單片微機(jī)進(jìn)行同步控制與數(shù)據(jù)采集處理,提高了滅弧室真空度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試靈敏度。
傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是“耐壓法”,即真空開(kāi)關(guān)處于開(kāi)斷狀態(tài)下,在動(dòng)靜觸頭之間施加一定的電壓,檢測(cè)其泄漏電流的大小,由此推斷真空管的好壞。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:操作簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是:只能定性地檢測(cè)真空管的好壞;而且真空度在10-5~10-1Pa之間無(wú)法準(zhǔn)確分辨,所以無(wú)法判斷泄漏的發(fā)展趨勢(shì)(即同一個(gè)真空開(kāi)關(guān)和上次相比有多大程度的泄漏)。
我公司為開(kāi)始研究真空開(kāi)關(guān)滅弧室真空度現(xiàn)場(chǎng)的定量檢測(cè),經(jīng)過(guò)近多年的努力,并實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)不拆卸定量測(cè)量。生產(chǎn)出HDZK高壓開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀,有了定量測(cè)量的手段,不僅可以測(cè)量真空開(kāi)關(guān)真空度是否在正常范圍內(nèi),同時(shí)更重要的是,對(duì)某些泄漏速度較快的真空開(kāi)關(guān),通過(guò)歷年測(cè)量結(jié)果相比較,可以大致推斷它的壽命,真正起到預(yù)防意外事故發(fā)生的目的。
二.主要特點(diǎn):
1、可定量測(cè)量各種型號(hào)真空開(kāi)關(guān)滅弧室內(nèi)的真空度;
2、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)不需拆卸真空開(kāi)關(guān);
3、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠;
4、液晶漢字顯示,操作更加簡(jiǎn)單方便;
5、可保存、打印、查看測(cè)試的試驗(yàn)數(shù)據(jù);
6、儀器帶有RS232通訊接口,可以連接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)真空度-離子電流曲線(xiàn)下載、壽命估計(jì)等多種功能;
7、儀器重量輕,攜帶方便;
三.性能指標(biāo):
1、電 源: AC220V+15%,50Hz;
2、測(cè)量范圍: 10-5~10-1Pa;
3、電場(chǎng)電壓∶18KV;
4、磁場(chǎng)電壓∶1600V;
5、儀器精度: 5%;
6、使用環(huán)境: -10℃~40℃;
7、外行尺寸:460mm×335mm×330mm。
8、主機(jī)重量:12kg;
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電磁感應(yīng)式的電壓互感器(PT)和電流互感器(CT)是電力系統(tǒng)*的設(shè)備,主要用作電壓、電流測(cè)量和繼電保護(hù)的信號(hào)取樣裝置。為了準(zhǔn)確反映電力系統(tǒng)電壓、電流的變化情況,要求電力互感器一次電壓、電流和二次電壓、電流值能夠在較大范圍內(nèi)保持線(xiàn)性關(guān)系,按照給定比例(變比)將一次側(cè)的值縮小為二次側(cè)的值。為了防止電力互感器一次側(cè)高電壓系統(tǒng)與二次設(shè)備有電的直接聯(lián)系,互感器的一次側(cè)與二次側(cè)必須隔離,并在二次側(cè)設(shè)置安全接地以保護(hù)人身和二次設(shè)備安全。
電磁式電壓互感器(PT)原理圖如圖1.1所示,它是一種將高電壓變換為低電壓的電氣設(shè)備,一次繞組與高壓系統(tǒng)的一次回路并聯(lián),二次繞組則與二次設(shè)備的負(fù)載并聯(lián)。PT基于電磁感應(yīng)原理工作,正常運(yùn)行時(shí)其二次負(fù)載基本不變,電流很小,接近于空載狀態(tài)。
一般的PT包括測(cè)量級(jí)和保護(hù)級(jí),其基本結(jié)構(gòu)為:一次線(xiàn)圈和二次線(xiàn)圈分別繞在鐵心上,在兩個(gè)線(xiàn)圈之間和線(xiàn)圈與鐵心之間都有絕緣隔離。電力系統(tǒng)用的三線(xiàn)圈電壓互感器,除了上述的一次線(xiàn)圈和二次線(xiàn)圈外,還有一個(gè)零序電壓線(xiàn)圈,用來(lái)接繼電器。在線(xiàn)路出現(xiàn)單相接地故障時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的零序電壓使繼電器動(dòng)作,切斷線(xiàn)路,以保護(hù)線(xiàn)路中的發(fā)電機(jī)和變壓器等貴重設(shè)備。
電磁式電流互感器(CT)原理圖如圖1.2所示,它是一種將高壓電網(wǎng)大電流變換為小電流的電氣設(shè)備,一次繞組串聯(lián)在高壓系統(tǒng)的一次回路內(nèi),二次繞組則與二次設(shè)備的負(fù)載相串聯(lián)。CT也是基于電磁感應(yīng)的原理工作,但是它的二次負(fù)載阻抗很小,接近于短路狀態(tài)。
圖1.1 PT的原理圖 圖 1.2 CT的原理圖
電流互感器也分為測(cè)量用與保護(hù)用兩類(lèi),基本結(jié)構(gòu)和PT相似,一次線(xiàn)圈、二次線(xiàn)圈分別繞在鐵心上,兩個(gè)線(xiàn)圈之間及線(xiàn)圈與鐵心之間有絕緣隔離。根據(jù)電力系統(tǒng)要求切除短路故障和繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的快慢,保護(hù)用電流互感器分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用與暫態(tài)保護(hù)用兩種,前者用于電壓比較低的電網(wǎng)中,稱(chēng)為一般保護(hù)用電流互感器;后者則用于高壓超高壓線(xiàn)路上。
PT和CT因?yàn)閹в须姼芯€(xiàn)圈和鐵磁材料,故頻帶不寬,線(xiàn)性范圍窄。系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí),短路電流將使CT的鐵心飽和,二次側(cè)信號(hào)波形發(fā)生畸變。PT二次側(cè)直接與電壓表連接,相當(dāng)于運(yùn)行在變壓器的空載狀態(tài),短路會(huì)引起很大的短路電流,使用中不允許長(zhǎng)春市高壓真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀廠(chǎng)家供應(yīng)長(zhǎng)春市高壓真空開(kāi)關(guān)真空度測(cè)試儀廠(chǎng)家供應(yīng)短路;CT二次側(cè)直接與負(fù)載和電流表連接,相當(dāng)于運(yùn)行在變壓器的短路狀態(tài),二次側(cè)開(kāi)路會(huì)引起很高電壓,使用中不允許開(kāi)路。
電磁式互感器都有一定的額定容量,從電力網(wǎng)中消耗功率,成為系統(tǒng)的負(fù)載,存在負(fù)荷分擔(dān)問(wèn)題。而PT存在的為嚴(yán)重的問(wèn)題是可能出現(xiàn)鐵磁諧振:PT的鐵心電感和系統(tǒng)的電容元件由于感抗與容抗的交換,組成許多復(fù)雜的振蕩回路,如果滿(mǎn)足一定的條件,就可能激發(fā)起持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的鐵磁諧振,這種諧振現(xiàn)象,某些元件的電壓過(guò)高危及設(shè)備的絕緣,同時(shí)可能在非線(xiàn)性電感元件中產(chǎn)生很大的過(guò)電流,使電感線(xiàn)圈引起溫度升高,擊穿絕緣,以致燒損。我國(guó)3~220kV電網(wǎng),不論中性點(diǎn)接地方式如何,都曾發(fā)生過(guò)由于電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過(guò)電壓。
電阻式電壓互感器設(shè)計(jì)有10kV和35kV兩個(gè)電壓等級(jí),它們的主要技術(shù)參數(shù)有:
1、額定電壓:10/3 kV;35/3 kV