目前,有關(guān)真空斷路器的在線檢測方法不少,常見的有下列幾種:
①電容感應(yīng)法;
?、谌斯ぶ行渣c法;
?、鄹邏弘妶龈袘?yīng)法;
?、茏枞莘謮悍?
?、莨怆娺b感法.除此以外還有利用潘寧放電原理(電磁風)構(gòu)成的真空斷路器在線測量方法.
概括起來看,各有特點.它們雖然也能在特定的情況下,獲取真空滅弧室因漏氣而導致真空斷路器斷口開斷能力下降的信號,經(jīng)過電化處理達到告警、閉鎖的目的.若要全面推廣使用還有許多問題可以商榷.
就人工中性點法的方法來看(見圖1),圖中的C、R用高壓電容或者高值電阻來形成人工中性點,盡管整體回路阻(抗)值或很大(用高壓電容構(gòu)成時容抗很大),在正常工作狀態(tài)下對整個系統(tǒng)確實沒有多大影響.用高壓電位與N(接地)點參考來進行真空斷路器是否完好狀態(tài)的檢測,是有一定道理和特點.
如果該類方法大量使用,而部分真空斷路器檢修或者故障時,顯而易見它們是主系統(tǒng)與地之間形成的一個虛擬接地點,因此在安全工作和繼電保護的定值計算,運行配網(wǎng)的組織方案上是不能不考慮的.至于其他的方案也不免存在體積大、結(jié)構(gòu)繁、抗干擾差、抗震能力低、數(shù)據(jù)不易遠傳以及只能對玻璃外殼或者便于觀察的真空斷路器有效等.因此使這些方法在普及和實際采納時都要認真考慮實際影響和可行性.
其實,真空斷路器的在線檢測也是可以用其他方法實現(xiàn)的,而且也不算十分復雜.這個課題的興趣是測量真空滅弧室的負壓變化情況.它的要點是在線檢測裝置本身不僅要有較好的電氣絕緣能力和較小的體積、可靠的運行性能,還要盡量具備安全規(guī)范、標準合理、使用方便、維護最少、周期穩(wěn)定.此外,還要具有數(shù)據(jù)遠傳和就地告知的雙重功能,通訊方面也要具備標準的傳輸特點,不能象繼電保護那樣各樹一幟.
要搞好真空斷路器滅弧室在線檢測的工作必須符合當前電網(wǎng)的運行機制和反饋要求,否則一相情愿的結(jié)果也只能解決一個局部問題而帶來一些不必要的重復工作或累贅.
實現(xiàn)的基本方法是利用機械傳感器來改變光纖傳輸光信號的折射角度和導通量,以改變接受端光纖的傳送量,然后經(jīng)過后續(xù)處理電路來判別、處理、傳訊等工作,從而達到在線檢測的目的.利用這個方法的好處是:
(1)可以很好地解決高壓電器對地的絕緣問題.
(2)檢測靈敏度不但實際而且比較高.
(3)對光電、磁場、輻射、震動以及環(huán)境污染等都有比較強的抗拒能力
真空斷路器的優(yōu)越性不僅是無油化設(shè)備,而且還表現(xiàn)在它具有較長的電壽命、機械壽命、開斷絕緣能力大、連續(xù)開斷能力強、體積小、重量輕、可頻繁操作、免除火災(zāi)、運行維護少、故障率低等優(yōu)點,是無人值守變電所較為理想的電氣設(shè)備.目前國內(nèi)外都在大量開發(fā)和使用,并具有完全替代油滅弧介質(zhì)的趨勢.目前,變電所大多采用了多功能微機(電子)保護裝置,綜合自動化程度也隨之提高,趨向無人值守的要求已經(jīng)基本具備.因此,對主電氣設(shè)備要求具有一定的在線檢測(自檢)功能,真空斷路器也不應(yīng)例外.真空斷路器的常見故障主要表現(xiàn)有兩大部分:
(1)機械故障.由于這類故障率與電氣故障率相比,幾率較小,要實施在線檢測還待有關(guān)部門進一步在構(gòu)造、尺寸、組合方式上統(tǒng)一方案.
(2)電氣故障.這類故障是直接威脅電網(wǎng)安全持久穩(wěn)定運行的主要問題,而且它的幾率不容忽視.就真空斷路器的一次電氣故障與機械故障相對而言,不僅故障性質(zhì)嚴重而且有較大的隱蔽性、突發(fā)性、隨機性、并且難以及時預(yù)報.因此,也常見到廠家在出廠報告中提醒用戶觀察真空滅弧室的斷弧物理現(xiàn)象.因此,這類故障不僅威脅電網(wǎng)的安全也是極易造成人身、國民經(jīng)濟損失的主要問題
真空必須定期進行維護和檢修，在檢修時應(yīng)檢查的項目有哪些?
?、贆z查的超程和行程。
?、跈z查真空斷路器真空滅弧室是否漏氣。
?、蹤z查真空斷路器二次回路的接頭是否松動。
?、軝z查真空斷路器輔助開關(guān)的接觸是否良好。
?、輽z查真空斷路器每相主導電回路的電阻值。
?、迿z查真空斷路器各轉(zhuǎn)動和運動部位的潤滑情況。
⑦按產(chǎn)品說明書進行真空斷路器的每項操作。
最后將真空斷路器吸附在導電部分以及絕緣子上的灰塵擦去，并仔細檢查緊固螺栓是否有松動。
真空利用高真空中電流流過零點時，等離子體迅速擴散而熄滅電弧，完成切斷電流的目的。真空電弧其他氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別，氣體的游離現(xiàn)象不是產(chǎn)生電弧的主要因素，真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來的金屬蒸汽中形成的。同時，開斷電流的大小不同，電弧表現(xiàn)的特點也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧。
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觸頭在真空中開斷時，產(chǎn)生電流和能量十分集聚的陰極斑點，從陰極斑點上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽，其中的金屬原子和帶電質(zhì)點的密度都很高，電弧就在其中燃燒。同時，弧柱內(nèi)的金屬蒸汽和帶電質(zhì)點不斷地向外擴散，電極也不斷的蒸發(fā)新的質(zhì)點來補充。在電流過零時，電弧的能量減小，電極的溫度下降，蒸發(fā)作用減少，弧柱內(nèi)的質(zhì)點密度降低，最后，在過零時陰極斑消失，電弧熄滅?！∮袝r，蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴散速度，電弧突然熄滅，發(fā)生截流現(xiàn)象。
②真空斷路器大電流真空電?。?/strong>
在觸頭斷開大的電流時，電弧的能量增大，陽極也嚴重發(fā)熱，形成很強的集聚型的弧柱。同時，電動力的作用也明顯了，因此，對于大電流真空電弧，觸頭間的磁場分布就對電弧的穩(wěn)定性和熄弧性能有決定性的影響。如果電流太大，超過了極限開斷電流，就會造成開斷失敗。此時，觸頭發(fā)熱嚴重，電流過零以后仍然蒸發(fā)，介質(zhì)恢復困難，不能斷開電流。
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