真空断路器真空灭弧室现场检测.doc

PAGE\*MERGEFORMAT82020年4月19日真空断路器真空灭弧室现场检测文档仅供参考真空断路器真空灭弧室现场检测随着断路器技术的发展，真空断路器其自身的优越特性在电网中压领域得到广泛应用，特别是断路器“无油化”改造工程的实施。真空断路器在电力系统中压领域的占有率越来越高。当前，真空断路器在油田范围内，数量非常大，据粗略统计，已有2万余台，主要应用于6-35kV电压等级的高压电网。随着运行时间的逐年增加，真空灭弧室的性能逐渐发生劣化，灭弧室的真空度逐渐下降，直接影响到断路器的正常运行。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将可能泄漏到无法正常工作的地步。在这种情况下，进行开合操作就会造成严重后果，真空断路器的事故大多是由此原因引起的。因此定期检测真空灭弧室的好坏是一项重要的工作。试技术的发展，真空度测试法在现场测试中更具有现实意义。㈠工频耐压法工频耐压法是使真空断路器处于开断状态下，在动、静触头之间施加一定的工频电压（电压值一般按厂家技术标准施加），检测其泄漏电流的大小及观察灭弧室内的放电现象，真空灭弧室内不应有持续的放电现象，否则应更换真空灭弧室（真空泡）。工频耐压法实际上是判断真空灭弧室真空度是否符合要求的一种间接方法。如果真空灭弧室有泄漏，真空灭弧室内将存在气体，气体压力升高到一定程度，触头间比较短的间隙就不能承受试验电压，甚至在升压过程中就会出现放电击穿的现象。工频耐压法的优点是原理简单操作方便，能定性的检测真空灭弧室的好坏。在进行试验时，应注意在工频耐压前要把真空断路器触头机械行程调整为要求之后再加压试验，否则会造成误判断。㈡真空度测试法1.真空度测试原理。真空度测试法是直接测试真空灭弧室的真空度（本文中真空度表示的其实是灭弧室内的气体的绝对压力，以Pa为单位，与一般的真空度含义不同），以此来判断真空灭弧室的好坏。其简单机理如下：灭弧室内少量稀薄气体分子被强电场激发出来的电子碰撞而发生电离，从而形成较大的可测量的离子电流。由于该离子电流与真空度的对数值基本成线性关系，只要测量离子电流就能够得到真空度值。在施加电场的同时可对真空灭弧室施加一定的磁场，以加长电子的行程和增加电子与气体分子的碰撞机率，增大离子电流，从而降低对外加电场强度的要求。离子电流的测量范围与测量值和外加电场，磁场强度以及灭弧室内触头开距都有关系，但主要取决于外加电场和磁场的强度以及磁场的方向。需要注意的是，真空断路器在施加电场和磁场的情况下，存在吸气和放气效应，为了能够准确的测量，可采用同步施加脉冲磁场和电场的方法，这就是脉冲磁控放电法的基本原理。2.测试方法。将真空灭弧室动、静触头分开，施加脉冲高压，将电磁线圈绕于灭弧室外侧，向线圈通以较大的电流，从而在灭弧室内产生高压电场和同步的脉冲磁场。在脉冲磁场的作用下，灭弧室中被电场激发出来的电子作螺旋运动，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，对于直径不同的真空泡，在同等真空度条件下，离子电流大小也不同，经过试验能够标定出各种管型的真空度与离子电流的对应关系曲线，当测知离子电流后，就能够经过查询该管型的离子电流-真空度关系曲线获得该管型的真空度。这一过程可采用单片机技术自动完成。3.真空灭弧室真空度的标准。1.真空灭弧室漏气故障检测。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、安装以及使用维护等原因，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——工频耐压法，对真空灭弧室的“硬故障”比较有效，能定性的区分真空断路器的好坏；但对“软故障”就无能为力。因为当真空度在1×104Pa～1×10-3Pa之间时，工频耐压试验一般都能经过，不能分辨出其中的差别。而采用真空度测试法，即采用真空度测试仪能够对1×10-1Pa～1×10-5Pa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，而且能够根据一定时间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。例如我在新疆塔河油田对索拉发电站内10kV真空断路器进行测试时，绝大多数真空灭弧室真空度压力低于6.60×10-4Pa，但有一只真空泡真空度压力为3.12×10-3Pa，虽然也在合格范围内，工频耐压试验也经过，但与同类灭弧室相