閱讀次數(shù)：3745 發(fā)布時(shí)間：2017/3/30 14:24:20
真空斷路器是電器設(shè)備的維護(hù)和操控的首要開(kāi)關(guān)設(shè)備。滅弧室真空度會(huì)跟著真空斷路器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻而逐步降低，影響斷路器正常作業(yè)，所以需求準(zhǔn)確觀測(cè)其改變情況。耦合電容式作為首要的真空度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)辦法，可以有用地測(cè)得滅弧室真空度改變。但是電場(chǎng)傳感器的刺進(jìn)不可避免的會(huì)影響到滅弧室周邊電場(chǎng)散布，加大真空度檢查差錯(cuò)，從而對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)形成安全隱患。經(jīng)過(guò)有限元剖析軟件ANSYS，對(duì)參加傳感器后不一樣丈量間隔下的滅弧室周邊電場(chǎng)進(jìn)行仿真核算。仿真成果表明滅弧室與傳感器安全間隔規(guī)模為50-70mm之間時(shí)，對(duì)周邊電場(chǎng)影*小。并依據(jù)模仿數(shù)據(jù)剖析成果，為消除耦合式電容電場(chǎng)傳感器對(duì)真空度檢查安全隱患，提供了理論依據(jù)。
導(dǎo)言
真空斷路器因?yàn)榫哂畜w積小，容量大、壽命長(zhǎng)、可靠性高等長(zhǎng)處，被廣泛應(yīng)用于低壓與中壓的許多范疇。真空斷路器滅弧室內(nèi)的真空度因?yàn)檫\(yùn)送、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)等因素而降低，這會(huì)直接影響斷路器開(kāi)端才能和耐壓水平，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)形成安全隱患，乃至變成事端[2]。國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)資料表面，真空斷路器的開(kāi)斷與關(guān)合事端份額較高，真空度不足是首要因素，每次真空斷路器事端均勻丟失電量達(dá)數(shù)百萬(wàn)千瓦時(shí)，形成嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)丟失。依據(jù)國(guó)家規(guī)定，考慮到斷路器分?jǐn)鄷r(shí)滅弧功能的需求，真空度應(yīng)不高于1.33×10-2 Pa，才能夠確保真空斷路器安全運(yùn)轉(zhuǎn)。真空滅弧室真空度的檢查辦法分為離線(xiàn)檢查和在線(xiàn)檢查兩類(lèi)。真空斷路器的離線(xiàn)檢查辦法首要包括：觀察法，電弧電壓法，火花計(jì)法，高頻放電法，工頻耐壓法，部分放電檢查法，X射線(xiàn)法和磁控放電法等。但離線(xiàn)檢查辦法實(shí)驗(yàn)復(fù)雜，無(wú)法做到即壞即修，消耗人力、財(cái)力和時(shí)刻。真空度在線(xiàn)檢查的首要辦法有：光電改換法、部分放電發(fā)[7]、懸浮電極放電空隙法[8]、檢查自閉力的平衡繃簧與千分表法等。
耦合電容法[10]因?yàn)榫哂谐杀镜�，靈敏度高，不易受周?chē)h(huán)境影響等長(zhǎng)處成為現(xiàn)在首要的真空度在線(xiàn)檢查辦法。但電場(chǎng)傳感器的刺進(jìn)不可避免的會(huì)影響到滅弧室的電場(chǎng)散布，尤其是在畸變較為嚴(yán)峻的感應(yīng)電極鄰近電場(chǎng)處差錯(cuò)較大，為電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)安全隱患。若能夠消除耦合電容式電場(chǎng)傳感器對(duì)滅弧室的電場(chǎng)影響，耦合電容式不失為一種有用的真空在線(xiàn)檢查辦法。
為了研討耦合電容式傳感器對(duì)滅弧室電場(chǎng)散布的影響，這篇文章經(jīng)過(guò)運(yùn)用有限元剖析軟件ANSYS，求解時(shí)選用不完全喬列斯基分化共扼梯度法(ICCG法)對(duì)參加傳感器后不一樣間隔下滅弧室周邊電場(chǎng)進(jìn)行剖析，提出消除耦合式電容電場(chǎng)傳感器對(duì)真空度檢查安全隱患的對(duì)策，為斷路器安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止事端重復(fù)發(fā)作起到指導(dǎo)作用。
1、耦合電容法
耦合電容法是依據(jù)部分放電丈量原理所提出的一種在線(xiàn)監(jiān)測(cè)辦法，如圖1所示為耦合電容法丈量原理和等效電路。帶電觸頭、屏蔽罩、勘探電極分別構(gòu)成了圖1所示的C1、C2散布電容，C2是耦合電容。當(dāng)滅弧室正常作業(yè)時(shí)，屏蔽罩上不帶電荷，當(dāng)真空度降低引起帶電觸頭與屏蔽罩之間的耐壓強(qiáng)度降低。屏蔽罩與電極之間放電會(huì)使滅弧室內(nèi)屏蔽罩帶有必定量的靜電荷。而屏蔽罩和大地之間的工頻電場(chǎng)也隨之發(fā)作改變，當(dāng)工頻電壓升到必定值時(shí)，等值電容Cl被擊穿放電，即圖1(b)中的空隙G被擊穿，這就使得電極電容C2和耦合電容C3構(gòu)成的放電回路中的電荷從頭散布，一起在M端經(jīng)光電改換脈沖輸出一個(gè)脈沖。從而檢查滅弧室內(nèi)真空度。屏蔽罩的溝通電位的有用值與真空度之間的聯(lián)系曲線(xiàn)，如圖2所示。
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