涂建國
隨著中壓開關(guān)無油化浪潮的興起,真空開關(guān)以其*的優(yōu)點得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。這些年來,由于生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場使用環(huán)境方面的原因,有些真空開關(guān)在運行過程中其真空滅弧室會有不同程度的泄漏,有的在正常壽命范圍內(nèi)就可能泄漏到無法正常開斷的地步。在這種情況下進(jìn)行開斷就會出現(xiàn)不能正常開斷的現(xiàn)象而造成嚴(yán)重的后果。國內(nèi)真空開關(guān)事故大多是由此原因引起。所以加強(qiáng)定期或不定期檢測真空開關(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)行測量。將真空開關(guān)滅弧室的兩觸頭拉開一定的距離,施加電場脈沖高壓,將滅弧室置于螺線管圈內(nèi)或?qū)⑿滦碗姶啪€圈置于滅弧室外側(cè),向線圈通以大電流,從而在滅弧室內(nèi)產(chǎn)生與高壓同步的脈沖磁場。這樣,在脈沖強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場的作用下,滅弧室中的帶電離子作螺旋運動,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。對于不同的真空管型號(管型),由于其結(jié)構(gòu)不同,在同等觸頭開距、同等真空度、同等電場與磁場的條件下,離子電流的大小也不相同。通過實驗可以標(biāo)定出各種管型的真空度與離子電流間的對應(yīng)關(guān)系曲線。當(dāng)測知離子電流后,就可以通過查詢該管型的離子電流一真空度曲線獲得該管型的真空度。
在常規(guī)磁控放電測試滅弧室的真空度時,為了提高其測試靈敏度,需從斷路器上卸下滅弧室,并置于螺線管線管內(nèi)。這樣一來,滅弧室在重新裝回斷路器時需要調(diào)整機(jī)械參數(shù),工作量很大并需專業(yè)人員。而使用新型磁控線圈可以從側(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)場測試靈敏度。
傳統(tǒng)的檢測方法是“耐壓法”,即真空開關(guān)處于開斷狀態(tài)下,在動靜觸頭之間施加一定的電壓,檢測其泄漏電流的大小,由此推斷真空管的好壞。這種方法的優(yōu)點是:操作簡單;缺點是:只能定性地檢測真空管的好壞;而且真空度在10-5~10-1Pa之間無法準(zhǔn)確分辨,所以無法判斷泄漏的發(fā)展趨勢(即同一個真空開關(guān)和上次相比有多大程度的泄漏)。
我公司為開始研究真空開關(guān)滅弧室真空度現(xiàn)場的定量檢測,經(jīng)過近多年的努力,并實現(xiàn)了現(xiàn)場不拆卸定量測量。生產(chǎn)出HDZK高壓開關(guān)真空度測試儀,有了定量測量的手段,不僅可以測量真空開關(guān)真空度是否在正常范圍內(nèi),同時更重要的是,對某些泄漏速度較快的真空開關(guān),通過歷年測量結(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:
1、可定量測量各種型號真空開關(guān)滅弧室內(nèi)的真空度;
2、現(xiàn)場測量時不需拆卸真空開關(guān);
3、測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠;
4、液晶漢字顯示,操作更加簡單方便;
5、可保存、打印、查看測試的試驗數(shù)據(jù);
6、儀器帶有RS232通訊接口,可以連接計算機(jī)實現(xiàn)真空度-離子電流曲線下載、壽命估計等多種功能;
7、儀器重量輕,攜帶方便;
三.性能指標(biāo):
1、電 源: AC220V+15%,50Hz;
2、測量范圍: 10-5~10-1Pa;
3、電場電壓∶18KV;
4、磁場電壓∶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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疑似放電位置附近進(jìn)行多點檢測,可以利用幅值定位法實現(xiàn)對放電源的初步定位。
(3)加大基建施工現(xiàn)場安裝監(jiān)督力度,特別是關(guān)鍵點的現(xiàn)場監(jiān)督,杜絕因現(xiàn)場安裝人員責(zé)任心不強(qiáng)為設(shè)備運行留下隱患。
500KV變壓器內(nèi)部放電缺陷檢測
2012年9月,某變電站500kV 2號主變壓器在進(jìn)行投運后油色譜跟蹤測試時發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有痕量乙炔產(chǎn)生,隨后進(jìn)行高頻局部放電和超聲波局部放電帶電檢測,發(fā)現(xiàn)該變壓器三相均有不同程度的局部放電信號。停電返廠解體后,證實了變壓器磁分路與鐵心間、上下磁分路與夾件安裝面間均存在不同程度的放電痕跡,磁分路端部絕緣多數(shù)移位或破損。此次檢測有效避免了重大事故的發(fā)生。
在油色譜發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有痕量乙炔后,檢測人員對該變壓器進(jìn)行了高頻局部放電和超聲波局部放電帶電檢測。對三相分別進(jìn)行高頻檢測后發(fā)現(xiàn),三相均存在不同程度的內(nèi)部放電,其中A相放電為嚴(yán)重。隨后,采用美國物理聲學(xué)公司超聲波局部放電定位儀對放電源進(jìn)行了定位,如圖4-21所示,放電位置示意圖如圖4-22所示。定位結(jié)果顯示,放電主要集中在低壓線圈下部油枕側(cè)夾件區(qū)域(高度約為250~600mm)。
圖4-廣州市高壓真空開關(guān)真空度測試儀出廠價廣州市高壓真空開關(guān)真空度測試儀出廠價1 超聲波定位儀定位結(jié)
圖4-22 定位結(jié)果示意圖
通過局部放電測試,發(fā)現(xiàn)A相同時存在電信號及可疑聲信號,同時鐵芯與夾件位置局部放電信號大小相近、相位相反,推測在A相鐵芯與夾件間產(chǎn)生了放電。結(jié)合油化學(xué)試驗結(jié)果也可以推斷該主變內(nèi)部存在連續(xù)的火花放電,此放電可能由懸浮電位導(dǎo)致。
隨后將2號變壓器低壓側(cè)電容器退出,低壓側(cè)電流為零,上述現(xiàn)象均消失,證明其放電位置位于變壓器磁回路,這與超聲局部放電定位檢測結(jié)果*。由此判斷,該變壓器三相均存在不同程度放電,其中A相為嚴(yán)重,放電位置位于本體下部“鐵心-夾件”之間的夾件磁屏蔽位置。
11月份,該變壓器返廠檢修,檢查發(fā)現(xiàn)三相磁分路與鐵心間、上下磁分路與夾件安裝面間均存在不同程度放電痕跡,其中A相磁分路端部絕緣多