真空開關真空度測試儀的應用

　　傳統判斷真空開關真空泡是否漏氣的主要方法是通過交流耐壓試驗，但事實證明，用交流耐壓試驗并不能*真正檢測到真空開關真空泡漏氣與否，zui有效的方法是檢測真空泡的真空度。為此，介紹一種可行的檢漏方法——利用真空度測試儀檢測，并介紹真空度測試儀的原理及其實際應用，實踐說明真空度測試儀能更加準確地反映真空泡的運行狀況。
　　
　　真空度測試判斷真空開關真空泡真空度的大小直接影響真空開關滅弧性能的好壞，真空度下降會給真空開關的運行造成不良后果。機械工業部標準JB/DQ2184—1986《3～35kV真空斷路器用真空滅弧室通用技術條件》第2.2.13條及電力標準DL403—1991《10～35kV戶內真空斷路器訂貨技術條件》第2.13條規定，10～35kV真空斷路器的真空度不得低于6.6×10-2Pa。目前，檢查真空泡是否漏氣的方法是工頻耐壓法，但很多事例證明，工頻耐壓通過的真空泡并不等于不漏氣，zui有效的方法還是檢測真空度。廣州電力局近幾年使用ZKD-V真空度測試儀檢測真空泡是否漏氣，對指導真空開關的檢修，保證設備的安全運行起了積極的作用。
　　
　　1、測試原理
　　
　　真空開關真空度測試儀的原理是：將滅弧室兩觸頭拉開一定的開距，施加脈沖高壓,將滅弧室置于螺線管線圈內或將新型π型線圈置于滅弧室外側，向線圈通以大電流從而在滅弧室內產生與高壓同步的脈沖磁場。這樣，在脈沖強磁場和強電場的作用下，滅弧室中的離子作螺旋運動，并與殘余氣體分子發生碰撞電離，所產生的離子電流與殘余氣體密度即真空度近似成比例關系。對于不同的真空管型號（管型），由于其結構不同，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。通過實驗可以標定出各種管型的真空度與離子電流間的對應關系曲線。當測知離子電流后就可以通過查詢該管型的離子電流-真空度曲線獲得該管型的真空度。在常規磁控放電法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，并置于螺線管線圈內。使用新型π型線圈可以從側面包圍滅弧室，這樣就不必拆卸滅弧室。同時采用80C196單片機進行同步控制與數據采集處理，提高了滅弧室真空度的現場測試靈敏度。
　　
　　2、真空開關真空度測試儀的應用
　　
　　2.1真空開關問題所在
　　
　　廣州電力局某變電站在1999年12月7日的停電工作中，偶然發現了10kV1號變壓器低壓側501開關U和V相、10kV3號變壓器低壓側503開關U相、10kV1號母聯500A開關W相的真空泡有頭發絲粗細、長短不一（3～7cm）、似是刮花又似是裂紋的現象，于是對這三臺真空開關進行斷口耐壓試驗。這三臺真空開關均通過42kV，1min的耐壓試驗標準。這三臺真空開關到底是表面刮花，還是真正存在裂紋?我們決定用真空度測試儀進行測量。
　　
　　2.2真空度測試儀測量
　　　　
　　我們采用ZKD-V真空度測試儀對以上三臺真空開關進行真空度測量，測量結果見表1。從表1中看出，501開關U相的離子電流及真空度與其它兩相的測量結果存在明顯差別，實測真空度為1.03×10Pa，明顯超過機械部規定真空度不能低于6.6×10－2Pa的標準，而其它相的測量結果則符合要求。因而我們判定501開關U相真空泡存在裂痕導致漏氣，致使真空度下降，而其它的則是表面刮花。由于這三臺開關均為變壓器低壓側或母聯開關，為了不影響送電工作，根據以上測量結果我們決定立即更換501開關，而其它的503及500A開關則恢復送電，這次真空度測試為當時的503及500A開關恢復送電提供了一定的依據。我們又對這臺換下來的501真空開關及一些新的真空開關進行了測試，測試的數值有一些變化，但數量級基本上與上一次測試結果相同，新的真空泡真空度普遍低于10－4Pa數量級。2000年及2001年中，廣州電力局一直把ZKD-V真空度測試儀作為真空開關預試判別的輔助手段。在這兩年真空開關耐壓試驗中，中區供電局對陶瓷泡發現有劃痕或存在裂紋現象的，耐壓試驗通過后，還會用真空度測試儀對真空泡進行復測，測出的數值均在10－4Pa及10－5Pa數量級之間，我們認為是劃痕而非裂紋，為我們提供了一個參考判據。同時我們還發現在經過無油化改造的10kV陶瓷泡中，出現有劃痕的現象比較普遍，據不*統計約有三分之一左右，特別是不起裙的陶瓷泡，由于在剛投產時沒有留意作出記錄，這些劃痕可能是一開始就有，亦可能是在檢修、掛接地線過程中造成的，對檢驗到底是裂紋還是劃痕大多是靠真空度測試儀來判斷。
　　
　　從這次真空度測試儀的初次應用中，可以看出：a）從501開關U相真空度下降至103×10Pa，還能經受起42kV,1min的斷口耐壓試驗可知，當真空開關耐壓試驗不能通過42kV,1min的斷口耐壓試驗時，漏氣已相當嚴重，而能夠經受起42kV,1min斷口耐壓試驗的真空泡，不能證明真空泡沒有漏氣。檢測真空度能更準確地反映真空泡的運行狀況。b）ZKD-V真空度測試儀對真空泡真空度數值的測量在數量級上是準確的，能夠判斷出運行中的真空泡是否漏氣。c）廣州電力局某變電站出現的這種同時發現三臺大電流開關出現裂紋或劃痕，而這三臺大電流開關均通過斷口耐壓試驗，在不能判定到底是裂紋或劃痕的情況下，運用真空度測試儀測量這三臺真空開關真空度，在三臺開關之間進行比較，為判定到底是裂紋或劃痕及是否更換開關提供了一些有效的判據，起到積極的作用。