真空斷路器滅弧室真空度狀態(tài)檢測及應(yīng)用研究.pdf

1、真空斷路器是中壓配電開關(guān)中的核心開關(guān)類型,隨著制造水平和開斷電壓等級的提升在電網(wǎng)中的應(yīng)用日漸增多。隨著國家智能電網(wǎng)和基于可靠性檢修體制的不斷發(fā)展,在線監(jiān)測真空度成為智能高壓真空斷路器的新要求。作為真空斷路器的核心部件,真空滅弧室的內(nèi)部壓強(即真空度)是影響其運行質(zhì)量和服務(wù)壽命的直接因素,也是本研究的關(guān)鍵。
　　論文中詳細總結(jié)了近十年國內(nèi)外真空斷路器滅弧室真空度檢測技術(shù),分析了各種檢測方法的原理及特點,并結(jié)合國家智能電網(wǎng)的發(fā)展方向?qū)?/p>

2、各方法的優(yōu)缺點進行了對比。在權(quán)衡國內(nèi)主流真空度在線監(jiān)測的方法后,決定采用一種探頭結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、低成本的耦合電容法對滅弧室屏蔽罩電位上的交流變量(△Uac)、直流變量(△Udc)進行實時監(jiān)測。
　　為理清真空滅弧室內(nèi)真空度 P和屏蔽罩電位 UC之間的聯(lián)系機理。本文以滅弧室內(nèi)真空介質(zhì)的相對介電常數(shù)r為媒介,通過分別對r與感應(yīng)電位 UC以及r與滅弧室氣壓值 P(真空度)的關(guān)系進行了研究,推導(dǎo)出了 P與 UC的換算公式。此外,本研究在

3、前人成果基礎(chǔ)上,將真空度劣化過程歸納為三個階段,從電介質(zhì)學(xué)及氣體放電的相關(guān)理論出發(fā),闡述了各個階段滅弧室電位變化的特點及理論背景。特別針對較難精確檢測的壓強值,即真空度高于0.1 Pa時的屏蔽罩上的電位值,進行了3D電磁場有限元計算,并總結(jié)出該真空度范圍下屏蔽罩電位的變化規(guī)律,為真空度判斷與評估提供了一種可行的方法。
　　在以上理論研究的支持下,設(shè)計了一種高精度的真空度傳感器,研究了其后續(xù)調(diào)理信號電路、IIR數(shù)字濾波器及真空度轉(zhuǎn)換