一种在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法技术

本发明专利技术公开了一种在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法，该方法包括相互结合使用的屏蔽罩电位法和磁控放电法，其中采用屏蔽罩电位法对真空开关的三相灭弧室的真空度进行连续监测，采用磁控放电法对三相灭弧室的真空度依次轮流进行间断的监测。采用本发明专利技术所述的技术方案，可以实现可靠、精确、连续地在线检测灭弧室的真空度，且不需要对真空开关灭弧室进行任何改造，具有非常广泛的适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信号监测方法，尤其涉及一种真空开关灭弧室真空度的监测方法。
技术介绍
现在国内有IOkV 35kV真空开关柜上百万台，在运行中不时有真空灭弧室损坏爆炸的事故发生，因此急需一种可靠、精确、实用的真空灭弧室真空度在线监测方法。目前，国内外对于真空开关灭弧室真空度的在线监测方法主要有屏蔽罩电位法、 微型冷阴极磁控计法、自闭力法、放电声发射检测法和局部放电法等。利用屏蔽罩电位的变化在线监测真空灭弧室内的真空度首先由日本提出，一般是采用非接触的方法通过监测屏蔽罩附近的电场来实现。由于真空开关灭弧室内的真空度正常或劣化时，其屏蔽罩电位的变化微弱，致使该方法无法在生产中推广应用。公开日为1998年12月2日，公开号为CN2299315，名称为“真空开关在线真空度劣化报警装置”的中国专利文献公开了一种真空开关在线真空度劣化报警装置，其是从真空灭弧室的中间屏蔽罩上引出信号线，经分压电容接入电流放大电路，以驱动报警电路。该装置只要真空灭弧室的真空度下降到1. 33X 10 以下就自动报警。真空开关真空度的合格标准为KT2Pa以上，故该装置的缺点是测量精度低。公开日为2010年9月1日，公开号为CN201569538，名称为“一种反磁控冷阴极脉冲放电真空开关真空度在线监测装置”的中国专利文献公开了一种反磁控冷阴极脉冲放电真空开关真空度在线监测装置，其实现方案是在真空灭弧室静导电杆上加装一个微型的基于冷阴极磁控放电的真空度传感器。其中真空度传感器的放电部分是一个工作于脉冲放电测量模式的实用二极型反磁控放电规管，规管放电所需要的高压脉冲电源由高能电池锂亚硫酰氯电池经过DC/DC升压电路变换得到，放电的发生及真空度的测量由一个单片微处理器控制，测量结果通过光纤传送至外部接收装置。该装置的优点是利用了高真空区域中比较成熟的冷阴极放电法测量真空度的技术，可适用于各电压等级的真空灭弧室。但是该装置需要对真空灭弧室进行改造。公开日为2010年6月9日，公开号为CN201503328，名称为“真空灭弧室真空度测量及寿命管理专家系统”的中国专利文献介绍了一套真空灭弧室真空度测量及寿命管理专家系统，该系统使用磁控放电法与屏蔽罩电位法测量电网中的灭弧室真空度，磁控放电法测量真空度10’a以上的灭弧室，屏蔽罩电位法测量真空度10’a及以下的灭弧室，测量数据经过专家系统互补性分析后给出灭弧室寿命。但是该系统需要停电测量，不能进行在线监测。上述这些装置或方法，有的检测精度低，有的需要改造灭弧室和真空开关，故虽然有各种各样的方法或装置，但尚没有一种符合可靠、精确、和实用要求的监测方法
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，其可靠、精确、连续地在线检测灭弧室的真空度，且不需要对真空开关灭弧室进行改造，因此具有非常广泛的适用性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了，该方法包括相互结合使用的屏蔽罩电位法和磁控放电法，其中采用屏蔽罩电位法对真空开关的三相灭弧室的真空度进行连续监测，采用磁控放电法对三相灭弧室的真空度依次轮流进行间断的监测。所述屏蔽罩电位法的步骤为在三相灭弧室的屏蔽罩内分别始终施加一工频交流电场，将所述各屏蔽罩分别通过引线与一高压电阻和一分压电阻串联实现分压，对所述各屏蔽罩的电位信号U进行监测，当U 0时，表示灭弧室真空度合格，当U值升高时，表示灭弧室真空度劣化；所述磁控放电法的步骤为按照一定的时间间隔(该时间间隔根据使用者的需要和具体情况，使用者可以自行选择)向被测灭弧室施加一脉冲磁场，所述脉冲磁场与所述工频交流电场垂直相交，当被测灭弧室的内部压强为KT1 时，所述脉冲磁场在被测灭弧室内部产生一与脉冲磁场同步的脉冲磁场放电，对所述脉冲磁场放电的离子电流信号进行监测，当离子电流信号低于一阈值时，表示灭弧室真空度合格，当离子电流信号高于所述阈值时，表示灭弧室真空度劣化。本专利技术所述的在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法采用了屏蔽罩电位法和磁控放电法相结合的方法对真空开关灭弧室的真空度进行监测。采用系统电压在各相灭弧室内部的屏蔽罩内触头之间施加一个工频交流电场，此时由于屏蔽罩通过引线连接了高压电阻和采样电阻，分压后便可获得屏蔽罩电位信号。在电力系统正常运行，真空开关闭合的状态下，如果屏蔽罩不连接高压电阻，屏蔽罩电位与处于高电位的触头、导电杆的电位基本相同(触头、导电杆均为灭弧室内部的固有部件，由于灭弧室的结构是被本领域内的普通技术人员所熟知的，故专利技术人在此不再进行详细的介绍)，此时即使灭弧室真空度完全劣化，屏蔽罩电位也不会发生变化；但是当屏蔽罩连接上高压电阻后，屏蔽罩电位就会降低，此时若灭弧室真空度有劣化，屏蔽罩电位会发生升高的变化，因此可以根据屏蔽罩电位的变化实现真空开关灭弧室真空度的在线监测，其测量范围为几百 IO-1I5I此外，采用本专利技术所述的在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法还包括采用磁控放电法对三相灭弧室依次轮流进行的监测。通过施加一个与工频交流电场垂直相交的脉冲磁场，使存在于被测灭弧室内的少量自由电子在向阳极运动的过程中，沿电极作螺旋运动，这就显著地增加了电子运动的路径以及与电子残余气体分子的碰撞概率，这样，在灭弧室的内部压强为10—1 10-4 时，在灭弧室内部就有一个稳定的与脉冲磁场同步的汤逊放电，即磁控放电。该磁控放电的离子电流通过与屏蔽罩连接的引线、高压电阻和采样电阻输出。通过监测该离子电流的离子电流信号，并与一阈值进行比较，就可以判断灭弧室的真空度是否合格，采用磁控放电法的真空度测量范围为IO-1 10’a。优选地，所述高压电阻的电阻值为1ΜΩ 10ΜΩ，所述采样电阻的电阻范围为为 IkQ IOkQ。优选地，采用一测控单元控制一充电电容对一励磁线圈放电来施加所述脉冲磁场，并采用所述测控单元控制一通信单元接收所述离子电流信号，所述通信单元将离子电流信号传输至一数据处理单元，进行离子电流信号与所述阈值的比较。本专利技术所述的在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法通过采用上述技术方案，使得其既可以实现对灭弧室真空度的在线连续监测，也可以实现在线间断监测； 对灭弧室真空度的监测既可以实现大范围的监测，也可以实现高精度的监测；既可连续在线监测快速漏气的灭弧室，亦可精确地在线监测慢速漏气的灭弧室。附图说明图1为本专利技术所述的在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法在一种实施方式中所采用的装置的结构示意图。图2为图1所示的装置中励磁线圈的结构示意图。具体实施例方式本实施例中将结合一个具体的监测装置对本专利技术所述的在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法作进一步说明。如图1所示，本实施例中监测装置包括三个励磁线圈装置，其分别对应设置于三相灭弧室的外侧，A、B、C三相励磁线圈装置固定安装于开关柜的在接地机壳11上，A、B、C 三相灭弧室内均设有屏蔽罩12，屏蔽罩12内设有相对设置的一对触头13，以及分别与一对触头连接的导杆14。测控单元，其与三个励磁线圈装置分别连接；充电电容，其与测控单元连接，接收测控单元的控制依次与所述各励磁电流输入端连接，以轮流向各励磁线圈装置充电；通信单元，其与所述测控单元连接，接收测控单元的控制依次与所述各励磁电流输出端连接，以轮流采集各励磁线圈装置输出的离子电流信号(即磁控放本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法，其特征在于，包括采用屏蔽罩电位法对真空开关的三相灭弧室的真空度进行连续监测，以及采用磁控放电法对所述三相灭弧室的真空度依次轮流进行间断的监测；其中所述屏蔽罩电位法的步骤为：在三相灭弧室的屏蔽罩内分别始终施加一工频交流电场，将所述各屏蔽罩分别通过引线与一高压电阻和一分压电阻串联实现分压，对所述各屏蔽罩的电位信号Ｕ进行监测，当Ｕ≈０时，表示灭弧室真空度合格，当Ｕ值升高时，表示灭弧室真空度劣化；所述磁控放电法的步骤为：按照一定的时间间隔向被测灭弧室施加一脉冲磁场，所述脉冲磁场与所述工频交流电场垂直相交，当被测灭弧室的内部压强为１０－１～１０－４Ｐａ时，所述脉冲磁场在被测灭弧室内部产生一与脉冲磁场同步的脉冲磁场放电，对所述脉冲磁场放电的离子电流信号进行监测，当离子电流信号低于一阈值时，表示灭弧室真空度合格，当离子电流信号高于所述阈值时，表示灭弧室真空度劣化。

【技术特征摘要】
1.一种在线监测智能开关柜真空开关灭弧室真空度的方法，其特征在于，包括采用屏蔽罩电位法对真空开关的三相灭弧室的真空度进行连续监测，以及采用磁控放电法对所述三相灭弧室的真空度依次轮流进行间断的监测；其中所述屏蔽罩电位法的步骤为在三相灭弧室的屏蔽罩内分别始终施加一工频交流电场，将所述各屏蔽罩分别通过引线与一高压电阻和一分压电阻串联实现分压，对所述各屏蔽罩的电位信号U进行监测，当 U ^ 0时，表示灭弧室真空度合格，当U值升高时，表示灭弧室真空度劣化；所述磁控放电法的步骤为按照一定的时间间隔向被测灭弧室施加一脉冲磁场，所述脉冲磁场与所述工频交流电场垂直相交，当被测灭弧室的内部压强为KT1 时，所述脉冲磁场在被测灭弧室内部产生一与脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔静，于龙，徐克峰，安立勇，姜东升，孙忠庆，
申请(专利权)人：山东鲁亿通智能电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37