[实用新型]一种真空开关真空度在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空开关真空度在线监测系统，属于在线监测技术领域。

背景技术

真空开关在低压及中压领域是极有前途的一种开关器件。真空开关作为新一代先进的开关设备，在我国目前电网改造中得到广泛的应用。真空开关灭弧室的真空度是决定其电气性能的主要因素之一，灭弧室内真空度的劣化，不仅降低了真空开关长期耐受系统电压的能力和在运行过程中耐受内、外过电压的能力，而且极难有效地断开故障电流，因此，迫切需要对运行中真空开关的真空度进行监测。

目前，对真空开关真空度的测试方法从大的方面来说，可分为离线监测和在线监测两大类。

离线监测的方法有很多，而且发展得也比较成熟；其中，磁控放电法是一种重复性较好的定量测量方法。离线监测的最大的弊端就是该检测方法必须是在断电情况下进行检测，不能实时监测真空度，无法真正意义上排除因真空度降低而造成的危险。

而在线监测由于要在不改动开关主体结构及运行状态的前提下，随时监测其真空度的变化，因此，要实现真空度的直接测量，还存在很多的难点。

用于真空度在线监测的间接方法主要有电光变换法、 耦合电容法等。

电光变换法是基于 “电光效应”原理 ,利用某些光学元件如 Pockels 元件在电场中能改变光学性能 ,从而把与真空度对应的电场变化转换成光通量的变化，但该方法的主要问题是光学元件的工作稳定性差、 成本高。

耦合电容法是根据局部放电测量原理提出来的。若当被测真空灭弧室的带电触头至中间屏蔽罩间的耐压强度由于真空度降低而下降 ,则当工频电压从零点升至某一值时,带电触头和屏蔽罩之间的等值电容发生放电,该局部放电信号可通过位于屏蔽罩与接地箱壳之间的两个局部放电探头进行在线监测。这种方法的主要问题是其测量的灵敏度还有待于进一步地验证。

此外，常见的真空灭弧室真空度测试方法还有：工频耐压法、观察法、火花计法、吸气剂颜色变化的判定法、磁控放电法等等。

总的来说，真空度在线监测是在高压端通过如图1所示的取样电阻处取得采样电压，然后，通过信号采集、处理、传输、显示完成的。从信号采集端到信号处理端包括两个的传输通路，一个是信号传输通路，另外一路为光能传输通路。但是，采集端存在泄漏高压的可能，一旦发生故障，对操作人员的人生安全造成极大的威胁，所以在操作人员一侧必须增加强而有效的高压隔离措施，以保证操作人员的人生安全。信号传输通路的高压隔离相对比较容易，如可以通过红外方式或者是光纤方式，电源供电传输通路的供电则比较麻烦，小体积变压器要隔离如此高的电压几乎是不现实的。

如申请号为201210039152.3，名称为《一种真空开关真空度在线监测系统》的中国发明专利，其公开了，在高压端通过取样电阻获取反映真空开关真空度的真空度传感信号，然后通过信号采集板转换为数字的真空度传感数据，采集到的真空度传感数据通过红外信号发送出去；在低压端通过红外信号接收模块接收来自高压端的红外信号，得到采集的真空度传感数据，并传输到信号处理、显示电路板进行处理，显示出监测的真空开关真空度，实现在线监测。在本发明中包括两个的传输通路，一个是信号传输通路，另外一路为光能传输通路，实现了高压端即信号采集端到低压端即操作人员一侧的电气隔离，提高了操作的安全性。

但是，这该公开文件中，还存在一下一些不足之处：

1. 该在线监测系统是在电压区间上进行一个点的采集，然后再与各级电压进行比较，最后进行显示，具有偶然误差性，偶然误差会带来错误显示；

2. 采用普通的采集芯片，达不到采集要求；

在信号采集器上，信号取样端和采集、模数转换回路的地不是同一个地；取样端的地是我们平常的大地，信号是以负电压信号的方式输入；进入采集器后，该电路上有一个公共的地，该地为虚拟的地，两个地不一样。再该在线监测系统中，将两者直接连接，导致采集的三相信号相互耦合，即取样端三相相当于共正，若两个地连接后又相当于共负，直接连接将产生相互的干扰。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种真空开关真空度在线监测系统，解决现有在线监测系统安全性不高，尤其是存在偶然性误差并且信号采集容易受到干扰的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。