真空开关交流耐压与真空度试验意义

2013-10-02 崔似疑 国电靖远发电公司

  本文分析了真空开关交流耐压试验和真空度测量的区别和联系,二者要结合起来,互相补充,才能及早发现开关真空度泄漏的缺陷,防止开关爆炸事故。

引言

  近年来,随着科技的发展,真空断路器在电力系统广泛应用,其灭弧和开断电流优越性比油开关强许多,运行较稳定,维护工作量很小,但真空断路器的核心部件是真空灭弧室(真空泡),真空断路器在运行过程中其真空灭弧室会有不同程度的泄漏,有的甚至在预期使用寿命范围内就可能泄漏到无法正常工作的地步,在这种情况下进行操作就会造成严重的后果,真空断路器事故大多是由此原因引起。所以定期检测真空灭弧室的好坏成了一项十分重要的工作。

1、真空度与交流耐压

  1.1、涡流灭弧室一般机构和原理图

  真空断路器的灭弧室每一只为不可拆卸的整体,动、静触头分别焊在动、静导电杆上。静导电杆焊在上法兰盘上,动导电杆上焊一波纹管在导向套内运行。波纹管及导向套焊在下法兰盘上,由瓷柱支撑的金属圆筒屏罩在动静触头外面,再与玻璃外壳形成密封的腔体。该腔体经过抽真空,真空度一般在10-6 Pa以上。当合、分闸操作时,动导电杆上下波动,波纹管被压缩或拉伸,使真空灭弧室内的真空度得到保持。在真空中由于气体分子的平均自由行程很大,气体不容量产生游离,真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多。当开关分闸时,触头间产生电弧,触头表面在高温下挥发出金属蒸气,由于触头设计为特殊形状,在电流通过产生磁场,电弧在此磁场力的作用下沿触头表面切线方向快速运动,在金属圆筒(即屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸气,电弧在自然过零时就熄灭了,触头间的介质强度又迅速恢复起来

  1.2、真空体环境灭弧室为什麽要测真空体环境度?

  灭弧室的寿命包括电寿命、机械寿命、真空寿命。其中电寿命是指电绝缘强度,触头容许的磨损厚度,触头多次分段生成金属蒸气,附在灭弧罩上,不过现在铜触头材料,性能非常好,抗磨损能力很强。机械寿命寿命是指波纹管的寿命10000—20000次。真空寿命国标规定:1.33×10-3Pa,实际生产中按1.0×10-4 Pa出厂,当真空度降到6.6×10-2 Pa就已经不能运行。

  1.2.1、原料放气(慢漏气、滲漏气)在正空质保期使用的步骤中都是个为必不可保持的理所当然现像。   1.2.2、负压只有一款 对比的性质,一定的负压是作不能的。   1.2.3、拥有是一个高压气很可能,维护它的高压气却非常难。故而须要检测高压气度理解高压气泡的运行使用期和应急度。   1.3、沟通击穿电压与负压间的联系   1.3.1、潘宁自放电在1×10-1至1×10-4Pa时间范围内下有个好的线形社会关系。   1.3.2、工频击穿电压在涡流度超过1×10-1Pa时有用,涡流度就越高于1×10-1Pa时错误。豪迈电绝缘良好但在重连时不熄弧。

  1.3.3、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,最有效的方法还是检测真空度。真空度下降至1×103 Pa,还能经受起42kV1min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。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。

2、现场检测真空灭弧室的方法

  实地在线检测涡流灭弧室最常见的步骤是工频击穿电压法,伴随着检查的技术的开发,涡流度检查法也在实地日渐能够得到诸多操作。   2.1、工频耐压性法   工频耐冲击法是使负压塑壳漏电断路器仍处于开断感觉下,在动、静触头两者产生千万的工频电阻(电阻值按产家新设计标准,寻常10kV级别为加42kV),监测遗漏直流电的大小不一及观测灭弧别墅地下室的蓄电池充电表现,负压灭弧别墅地下室部不应用继续的蓄电池充电表现,因此应调换负压灭弧室,工频耐冲击法实际的上是诊断负压灭弧室负压度是否需要具有让的一款举例说明的方法。如若负压灭弧室有遗漏,负压灭弧别墅地下室有毒气体水压提升到千万系数,触头间有点短的空闲时间就是不能承载做实验的时候监测电阻,几乎在升压的过程中也会产生蓄电池充电电压击穿表现。工频耐冲击法的优越性是方式简短操作使用方便快捷,能定量分析地监测负压灭弧室的的好与坏。交接做实验的时候监测时要关注,作工频耐冲击前先把负压塑壳漏电断路器触头机械化路程校准为让值后多加压做实验的时候监测。   2.2、负压度测验法   将灭弧室两触头收拢肯定的开距,增加智能进行低压,将电滋电感绕于灭弧室内设计侧,向电感通以大功率深浅深浅,最终得以在灭弧室内设计呈现与进行低压云同步的智能交变电场,是这样在智能交变电场的意义下,灭弧室中的手机作转鼓的运动,并与残存物固体原子核时有发生相撞电离,所呈现的铝铝化合物功率深浅深浅与残存物固体体积即负压有相拟成比例表联系。我们对网套直径与众不同的负压管,相近的负压度的条件下,铝铝化合物功率深浅深浅的深浅也一模一样,当测知铝铝化合物功率深浅深浅后,采用铝铝化合物功率深浅深浅──负压度曲线拟合,由算机电脑自动成功完成负压度的算,凸显负压度值。   进口重力作用室度测验形式法随便测验形式进口重力作用室灭弧室的进口重力作用室度(此贴中进口重力作用室度标识的实际是灭弧窒内甲烷空气的绝对化经济压力,以Pa为公司的,与一半的进口重力作用室度内涵的不同)来理解进口重力作用室灭弧室的高低。现场报道便用的进口重力作用室度测验形式仪大大多是免取下型的产品,实验仪器用了优秀的搜集单脉冲发生器激光磁控蓄电池充电及片式机技术设备。简略研究进展有以下几点:稀稠甲烷空气原子被强交变交变电交变电场线线促进除了的光电摩擦而发生的电离,因此组成大的可精确衡量的阳化合物瞬时功率量。会因为该阳化合物瞬时功率量与进口重力作用室度的常用对数值常见成非线性的联系的,要精确衡量阳化合物瞬时功率量就行得出进口重力作用室度值。加交变交变电交变电场线线的原因说是:拉长光电的行程安排上升与甲烷空气原子的摩擦机率,曾大阳化合物瞬时功率量,因此削减对外经济加交变交变电交变电场线线的承载力想要。阳化合物瞬时功率量的精确衡量范围图与精确衡量值与上加交变交变电交变电场线线、交变交变电交变电场线线承载力相应触头开距皆有的联系的,但常见考量于上加交变交变电交变电场线线和交变交变电交变电场线线的承载力相应交变交变电交变电场线线的方问。要要注意的是,进口重力作用室万能断路器在产生交变交变电交变电场线线和交变交变电交变电场线线的事情下,普遍存在吸气和放气边际效应,为了能够准确无误精确衡量,总是用搜集产生单脉冲发生器激光交变交变电交变电场线线和交变交变电交变电场线线的形式,这说是单脉冲发生器激光磁控蓄电池充电法的常见远离。   2.3、机械泵灭弧室机械泵度的规范

  真空灭弧室的性能对真空断路器的安全运行有重要影响,而真空度又是真空灭弧室的关键参数,对此有关规程标准都作出明确要求。行业标准《10~35kV户内高压真空断路器订货技术条件(DL403-91)》规定,真空断路器灭弧室在有效期15~20年末,真空灭弧室真空度不得大于6.6×10-2Pa[l]行业标准《3.6~405KV户内交流高压真空断路器(JB3855-1996)》规定,用于装配真空断路器的真空灭弧室内的气体压力应低于1.33×10-3Pa。

3、工频耐压法及真空度测试法对于判别真空开关性能作用的分析

  3.1、击穿电压和抽进口真空度测试软件在抽进口真空灭弧室漏气出现故障的敏感度度

  真空灭弧室漏气的故障可分为两种类型,一种为“硬故障”即外壳破裂、波纹管破损而进气,使灭弧室失去真空度,与周围大气相通;另一种为“软故障”即灭弧室并未与大气相通,而是由于制造工艺、运输、安装及使用维护等原因,使灭弧室内的气体压力高于允许值,灭弧室不能满足正常开断容量,存在潜伏性故障。传统的检测方法一工频耐压法,对真空灭弧室的“硬故障”比较有效,能定性的区分真空灭弧室的好坏;但对“软故障”就无能为力。因为当真空度在1×104 Pa~1×10-3 Pa之间时,工频耐压试验都能通过,不能分辨出其中的差别,真空度测试仪可以对1×10-1 pa~1×10-5 pa范围内的真空度进行准确测量掌握灭弧室真空度的变化情况,了解真空灭弧室的泄漏发展情况,使得对真空灭弧室的检测从定性上升到定量阶段,并且可以根据一定间隔时期内真空度的变化情况推算出真空灭弧室的使用寿命,这对保障真空断路器运行的可靠性提供了一种技术手段。例如某电厂同一批10KV真空断路器,绝大多数真空灭弧室真空度压力低于6.60×10-4 pa,但有一只真空度压力为3.12×10-3 pa,虽然也在合格范围内,工频耐压试验也通过,但与同类灭弧室相比较,其真空度差一些,对这类型真空灭弧室应作重点监测,掌握其真空度的变换趋势。

  3.2、在蒸空度的差异区域击穿电压测试与蒸空度测试的有什么区别和可行性

  真空度测试仪受测试范围限制(1×10-1pa~1×10-5Pa),超出测试范围,真空度测试仪所依赖的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例的关系有所变化,不能保证测试结果的准确性。特别是对于全漏(与大气相通)的“硬故障”,测试值刚好与真空度良好时的数值接近,容易引起错误判断。其原因可以用气体碰撞理论及仪器测试真空度的原理来解释:真空灭弧室气体压力增大,也可以同气体压力很小时一样在灭弧室断口间只流过很小的离子电流,因为气体压力大时,气体密度变大,电子的平均自由行程减小,这时虽然碰撞次数增多,但由于电子积累的动能较小引起气体分子电离的可能性反而降低,这就导致真空度测试仪错误的指示为真空度较好(压力小),测试真空度前,我们不能准确判断灭弧室真空度是否在测试范围内,也就不能保证真空度测试仪所测真空度的准确性,因此在现场真空灭弧室检测工作中不能省掉工频耐压试验。如果真空灭弧室通过工频耐压试验,可以保证真空灭弧室的真空度在真空度测试仪的测试范围之内,再进行真空度测试,就能保证真空度测试的准确性。总之,真空度测试和工频耐压试验,两种方法应互相补充才能对真空灭弧室作出准确诊断。现场工作中我们曾经遇到三起真空灭弧室有缺陷但真空度测试良好的例子:如:灭弧室玻璃罩己破碎,但真空度测试值却正常,当地海拔1700m,大气压8.4×104pa;灭弧室断口间电压加至10KV时击穿,真空度测试值正常;灭弧室断口间绝缘仅2MΩ,断口间刚刚升压,电流激增,真空度测试值正常。可见仅仅由真空度测试来判断真空灭弧室的好坏是不可靠的。

结束语

  (1)重力作用体度检验的抓好,使我们的对重力作用体灭弧室的查测从定性分析上涨到按量一阶段,能正确掌握重力作用体灭弧室漏粪发展方向变化无常状态,并能估量其安全使用年限。敌人车式重力作用体低压万能断路器,检验较便于简洁,对紧固柜式重力作用体低压万能断路器,检验如果不是很便于简洁。

  (2)真空度测试不能取代传统的工频耐压试验。真空度测试由于受测试范围限制(1×10-1Pa×104Pa),必须配合工频耐压试验才能对真空灭弧室作出准确的诊断。

  (3)软件测试图片前要先用心检查测量进口抽机械泵箱系统灭弧窒内观,要是有状态并不做某些实验,应立马拆卸;进口抽机械泵箱系统度软件测试图片虽更好但工频耐冲击没按照的灭弧室一定要拆卸;工频耐冲击按照但进口抽机械泵箱系统度属相相克格的灭弧室也一定要拆卸:耐冲击按照,进口抽机械泵箱系统度完成,但进口抽机械泵箱系统度增涨更快的要切实加强检查测量。