真空开关在线真空监测装置(2012)

真空开关在线真空监测装置

为电网智能化服务

产品概述

真空开关在我国广泛应用近20年，因优异的性能和性价比使其占据了相当大的市场空间。但其缺陷也在使用中充分地暴露。真空开关的心脏部件——真空灭弧室，在运行过程中其管内气体压强的变化决定了开关的性能。如果真空灭弧室内部气体压强升至≥1×10-1pa时, 真空灭弧室将无法起到灭弧和绝缘的作用。在此情况下, 若真空开关带负荷分闸，易导致真空开关烧毁, 造成输电线路停电, 产生严重的经济损失。如果使用我公司的在线真空监测技术，变电站工作人员可以在现场或者在监控室通过电脑随时观察在电网运行中各台真空开关每只真空灭弧室内部气体压强情况，不需要停电检查，实现了对真空灭弧室管内气体压强的实时监测，有助于真空开关的智能化。

基本原理

我公司研制的真空开关在线真空监测技术分为两部份。

真空灭弧室在生产制造过程中, 在真空灭弧室上预置安装一个真空传感器，该真空传感器与真空灭弧室相通。真空传感器的功能就是将真空灭弧室管内真空压力信号转换为电信号。

在线真空监测装置包括离子柱、光电隔离盒和在线真空监测器三部分。它实现高低压隔离和对电信号的采集和处理。

因为真空灭弧室静端的真空传感器在电网中处于高电位状态，无法直接安全测量。通过离子柱接地，就可以将高电位信号转换成低电位安全测量信

号。光电隔离盒实现了信号传输的物理隔离。在线真空监测器对信号进行处理、分析，在显示屏上实时显示当前真空度。

特点及优势

真空测量范围宽、灵敏度高，抗机械冲击（震动）能力强等优点，能真正实现对真空度劣化状态的预警和报警。

一、固封极柱产品

我公司新推出真空开关真空度在线监测用固封极

柱，该极柱将真空灭弧室与离子柱用环氧树脂固封成一

体。除具有极柱的优点外，通过与我公司的ZXC型在

线真空监测装置连接使用，实现真空开关真空度的在线

监测。

二、ZXC型在线真空监测器

1.1基本性能:

1.1.1气体压强监测范围：有效测量范围100Pa～10-3Pa

1.1.2 气体压强显示方法: 同时显示当前三相气体压强(间隔半个数量级显示)，并用三色显示真空等级。

气体压强和真空等级关系: 数字显示＜5×10-3pa、5×10-3pa、1×10-2 pa 时, 真空等级指示灯显绿色, 为安全真空等级。当数字显示5×10-2 pa时, 真空等级指示灯显橙色, 为过度性真空等级。当数字显示1×10-1pa、>1×10-1pa 时真空等级指示灯为红色, 为危险性真空等级。

1.1.3 报警性能: 5×10-2 pa时, 发出提示性报警声。提示用户, 该灭弧室内气体压强已升至临界状态, 应更换。当数字显示1×10-1pa、>1×10-1pa时, 发出长时间报警声。

1.1.4在线真空监测器可通过通讯接口与主控室计算机相连，用户不仅在现场观察, 还可以远距离(不超过1000m) 用电脑观测。

1.1.5工作电源：AC200～240伏

电源频率：50～60HZ

2.2 型号及用途:

2.2.1 ZXC型在线真空监测器：

2.2.2 光电隔离盒按使用的电压等级分为12kV和40.5kV两种。12kV光电隔离盒适用于12kV及以下电压等级，40.5kV光电隔离盒适用于40.5kV及以下电压等级。

12kV光电隔离盒

试验、鉴定：使用本技术的12KV真空开关在线真空监测装置, 装于采用VS1断路器组装的开关柜中, 于2001年5月份在西安高压电器研究所通过各项试验。

40.5kV真空开关在线真空监测装置装于ZN12型铁路单项27.5kV真空开关柜中, 于2010年1月份在沈阳虎石台试验站通过各项试验。

ZXC型在线真空监测器于2012年4月在国网电力科学研究院实验验证中心完成了EMC电磁兼容试验。

三、安全性认证:

1、离子柱是用作测量信号安全转换装置, 其绝缘性能标准同真空灭弧室

的绝缘性能标准相同; 即用于12KV网路ZL10－1、2型离子柱工频耐压42KV1min其内部性能不变。用于40.5kV网路ZL40.5－1、2型离子柱工频耐压95kV1min其内部性能不变。符合以上耐压标准对于直接接在电网中的产品(如真空灭弧室) 是安全的。用于在线真空监测的离子柱在实际使用时并不直接接在电网中, 只是接在真空传感器的一端, 真空传感器的另一端同电网相连接。真空传感器具有60kV绝缘能力, 所以作为在线真空监测装置的主要部件—离子柱本身具有相当高的安全系数, 是同等级高压电器产品的许多倍。

2、光电隔离盒输入端和输出端之间以空气为间隔，从离子柱采集来的信号经光电隔离盒完成模拟信号到数字信号的转换，并通过红外光进行数字信号的传输，实现信号传输过程中的一次侧和二次侧间的物理隔离，并满足相关技术要求。