真空开关真空度测试仪的应用
时间：2013-02-20 阅读：2978
真空度测试判断真空开关真空泡真空度的大小直接影响真空开关灭弧性能的好坏，真空度下降会给真空开关的运行造成不良后果。机械工业部标准JB/DQ2184—1986《3～35kV真空断路器用真空灭弧室通用技术条件》第2.2.13条及电力标准DL403—1991《10～35kV户内真空断路器订货技术条件》第2.13条规定，10～35kV真空断路器的真空度不得低于6.6×10-2Pa。目前，检查真空泡是否漏气的方法是工频耐压法，但很多事例证明，工频耐压通过的真空泡并不等于不漏气，zui有效的方法还是检测真空度。广州电力局近几年使用ZKD-V真空度测试仪检测真空泡是否漏气，对指导真空开关的检修，保证设备的安全运行起了积极的作用。
1、测试原理
真空开关真空度测试仪的原理是：将灭弧室两触头拉开一定的开距，施加脉冲高压,将灭弧室置于螺线管线圈内或将新型π型线圈置于灭弧室外侧，向线圈通以大电流从而在灭弧室内产生与高压同步的脉冲磁场。这样，在脉冲强磁场和强电场的作用下，灭弧室中的离子作螺旋运动，并与残余气体分子发生碰撞电离，所产生的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例关系。对于不同的真空管型号（管型），由于其结构不同，在同等触头开距、同等真空度、同等电场与磁场的条件下，离子电流的大小也不相同。通过实验可以标定出各种管型的真空度与离子电流间的对应关系曲线。当测知离子电流后就可以通过查询该管型的离子电流-真空度曲线获得该管型的真空度。在常规磁控放电法测试灭弧室的真空度时，为了提高其测试灵敏度，需从断路器上卸下灭弧室，并置于螺线管线圈内。使用新型π型线圈可以从侧面包围灭弧室，这样就不必拆卸灭弧室。同时采用80C196单片机进行同步控制与数据采集处理，提高了灭弧室真空度的现场测试灵敏度。
2、真空开关真空度测试仪的应用
2.1真空开关问题所在
广州电力局某变电站在1999年12月7日的停电工作中，偶然发现了10kV1号变压器低压侧501开关U和V相、10kV3号变压器低压侧503开关U相、10kV1号母联500A开关W相的真空泡有头发丝粗细、长短不一（3～7cm）、似是刮花又似是裂纹的现象，于是对这三台真空开关进行断口耐压试验。这三台真空开关均通过42kV，1min的耐压试验标准。这三台真空开关到底是表面刮花，还是真正存在裂纹?我们决定用真空度测试仪进行测量。
2.2真空度测试仪测量
我们采用ZKD-V真空度测试仪对以上三台真空开关进行真空度测量，测量结果见表1。从表1中看出，501开关U相的离子电流及真空度与其它两相的测量结果存在明显差别，实测真空度为1.03×10Pa，明显超过机械部规定真空度不能低于6.6×10－2Pa的标准，而其它相的测量结果则符合要求。因而我们判定501开关U相真空泡存在裂痕导致漏气，致使真空度下降，而其它的则是表面刮花。由于这三台开关均为变压器低压侧或母联开关，为了不影响送电工作，根据以上测量结果我们决定立即更换501开关，而其它的503及500A开关则恢复送电，这次真空度测试为当时的503及500A开关恢复送电提供了一定的依据。我们又对这台换下来的501真空开关及一些新的真空开关进行了测试，测试的数值有一些变化，但数量级基本上与上一次测试结果相同，新的真空泡真空度普遍低于10－4Pa数量级。2000年及2001年中，广州电力局一直把ZKD-V真空度测试仪作为真空开关预试判别的辅助手段。在这两年真空开关耐压试验中，中区供电局对陶瓷泡发现有划痕或存在裂纹现象的，耐压试验通过后，还会用真空度测试仪对真空泡进行复测，测出的数值均在10－4Pa及10－5Pa数量级之间，我们认为是划痕而非裂纹，为我们提供了一个参考判据。同时我们还发现在经过无油化改造的10kV陶瓷泡中，出现有划痕的现象比较普遍，据不*统计约有三分之一左右，特别是不起裙的陶瓷泡，由于在刚投产时没有留意作出记录，这些划痕可能是一开始就有，亦可能是在检修、挂接地线过程中造成的，对检验到底是裂纹还是划痕大多是靠真空度测试仪来判断。
从这次真空度测试仪的初次应用中，可以看出：a）从501开关U相真空度下降至103×10Pa，还能经受起42kV,1min的断口耐压试验可知，当真空开关耐压试验不能通过42kV,1min的断口耐压试验时，漏气已相当严重，而能够经受起42kV,1min断口耐压试验的真空泡，不能证明真空泡没有漏气。检测真空度能更准确地反映真空泡的运行状况。b）ZKD-V真空度测试仪对真空泡真空度数值的测量在数量级上是准确的，能够判断出运行中的真空泡是否漏气。c）广州电力局某变电站出现的这种同时发现三台大电流开关出现裂纹或划痕，而这三台大电流开关均通过断口耐压试验，在不能判定到底是裂纹或划痕的情况下，运用真空度测试仪测量这三台真空开关真空度，在三台开关之间进行比较，为判定到底是裂纹或划痕及是否更换开关提供了一些有效的判据，起到积极的作用。