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    滅弧室內真空度與局部放電關系的研究

    來源:美端電氣 ??發布時間:2019-04-09 11:41

    滅弧室內(indoor)真空(zhēn kōng)度與局部(part)放電關系的研究

    為研究真空(zhēn kōng)斷路器(circuit-breaker)滅弧室內(indoor)真空度與局部(part)放電狀態的關系,設計(Design)了一套模擬斷路器運行(Windows)的試驗平臺,采用特高頻方法測量(cè liáng)了滅弧室內不同真空度下的局部放電信號,并利用統計參數法統計出不同壓強下的局放信號特征參數。試驗結果表明隨著滅弧室內真空度在0.5~300Pa之間變化,滅弧室局部放電量和次數有明顯區別,壓強在15~20Pa之間局部放電強度蕞大、次數蕞多,同時易發生間隙擊穿。在此基礎上通過對局部放電數據處理分析(Analyse),得到不同壓強下局部放電GOOGLE PRPD譜,作為間接診斷斷路器滅弧室真空度的依據。
    真空斷路器在電力系統(system)中具有控制和保護雙重功能。高壓直流發生器采用中頻倍壓電路,新型直流高壓發生器應用PWM脈寬調制技術和大功率IGBT器件,根據電磁兼容性理論,采用特殊屏蔽、隔離和接地等措施。超低頻高壓發生器對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,可以代替大容量諧振變壓器。超低頻高壓發生器接合了現代數字變頻先進技術,采用微機控制,升壓、降壓、測量、保護完全自動化。它具有不爆炸、體積小、可靠性高等特點,是電力系統一次設備(shèbèi)中維護工作量蕞大的設備之一。如其存在缺陷不僅起不到控制和保護作用,嚴重時會影響其他設備運行而造成事故。真空斷路器的主要性能參數是真空滅弧室的真空度,真空度的高低直接影響真空開關使用期間的耐壓水平和開斷能力,而真空度主要由于制造質量、運輸、安裝、運行過程(process)和現場使用環境等原因導致下降(descend)。滅弧室的真空度在工程領域(domain)有重要意義。
    目前已經提出多種真空度在線檢測的方法,如光電變換法、耦合電容方法、屏蔽罩電位檢測方法等,其中光電變換法使用Pockels電場探頭測試滅弧室屏蔽罩附近的電場變化來判斷滅弧室內真空度狀況;耦合電容法是基于局部放電原理(Maxim)提出的,其靈敏度還有待驗證(Experimental),目前很多問題需進一步研究。文獻驗證了屏蔽罩上的電位和真空度變化之間的對應關系,同時提出了局部放電對屏蔽罩電位的影響,設計了測量屏蔽罩電位的傳感器(transducer)。
    超高頻局部放電檢測能夠有效避開低頻電磁干擾,它利用檢波器從高頻載波信號中提取出低頻調制信號,而僅保留局部放電信號的幅值和相位信息,因此頻譜范圍遠寬于脈沖電流信號,抗干擾能力強,靈敏度高。高壓發生器又稱直流高壓發生器,是高壓電源的傳統稱呼,是指主要用于絕緣和漏電檢測中的高壓電源,現在高壓電源和高壓發生器已經沒有嚴格的區別。本文通過建立一套模擬真空(zhēn kōng)斷路器運行(Windows)的試驗平臺,設計了真空斷路器使其真空度可控,模擬真空斷路器的不同真空度故障類型,通過超高頻法來測量真空斷路器在不同壓強下的局部放電信號,統計放電信號在不同壓強下具有的特征,從而診斷滅弧室的真空度。
    1、試驗原理和裝置介紹
    在電磁屏蔽良好的實驗室內(背景噪聲<1pC)設計(Design)一套模擬真空斷路器運行環境(environment)和控制(control)真空度的試驗系統(system)(如1),主要包括真空控制系統、真空測量(cè liáng)儀表、斷路器運行環境、局部放電測試(TestMeasure)系統。真空控制系統采用兩級真空泵(行業:機械制造業)構成,以便能抽到滅弧室正常運行時的高真空度;真空腔和滅弧室通過絕緣(insulated)膠管相連,絕緣膠管不能過長,同時要保證足夠的電氣安全距離,絕緣膠管長度約為50cm,若太長會導致兩端有壓強差,真空測量儀表測量的數值不是滅弧室的壓強。
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