[发明专利]真空灭弧室非接触真空度在线监测装置及其监测方法

说明书

技术领域

本发明属于真空度监测技术领域，涉及一种真空灭弧室非接触真空度在线监测装置，本发明还涉及真空灭弧室非接触真空度在线监测方法。

背景技术

随着真空开关在中低压领域地得到了广泛应用，而真空度的检测已经成为绝大多数真空断路器状态检修的重要内容之一。实际上,真空度也是决定真空灭弧室开断性能的主要因素之一,为了实现电流的分断和灭弧，真空灭弧室内的压强应该不高于1.33×10^-2Pa，真空度的降低将直接影响真空断路器的开断性能。由于真空开关经过多年的使用，随着开断电流过程中触头材料产生气体的增多以及真空灭弧室本身微弱的泄漏会造成灭弧室内真空度的降低。我们需要找到一种操作方法简便、准确度高的方法来对其真空度状况进行评估。

在真空断路器的真空度监测技术领域中，广泛采用离线监测技术和在线监测技术。离线监测，需要断电对系统进行检测，因此对电力用户会产生一定影响；断电后，真空灭弧室室内状态与运行状态不一致，从而影响判断准确性。在线检测相对离线检测更具有实时性，它要求检测设备的安装、运行、信号采集都不影响断路器正常运行，是目前状态监测和故障诊断的主要手段。在线监测是国内新兴的真空检测手段，要求实时检测灭弧室真空度变化情况，其次在较少的电力系统动作的前提下具有较高的灵活性。基于灭弧室内粒子局部放电原理的电磁波检测法，通过监测真空灭弧室内粒子局部放电来分析真空灭弧室真空度的变化趋势。对信号进行及时、全面地综合分析判断，积累大量的数据以发现和捕捉导常现象、确保真空断路器正常运行。这是运维人员十分关心的问题，是智能化高压电网的发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空灭弧室非接触真空度在线监测装置，既能实现在线监测又很好的解决背景技术中提到实际监测过程中的问题。

本发明的另一目的是提供一种真空灭弧室非接触真空度在线监测方法。

本发明所采用的技术方案是，一种真空灭弧室非接触真空度在线监测装置，包括扫频信号源，扫频信号源与功率分配器连接，功率分配器输出连接两路，一路由发射天线、待测真空灭弧室、接收天线传感器、探测器与网络分析仪连接，功率分配器输出的另一路依次连接探测器、网络分析仪，网络分析仪与数据采集分析处理单元连接。

本发明所采用的另一种技术方案是，一种真空灭弧室非接触真空度在线监测方法，包括主动在线检测与被在线检测，主动在线检测包括以下步骤：利用微波信号从扫频信号源输出，经功率分配器后成为两路信号，一路直接经探测器输入网络分析仪，另一路经发射天线辐射出去，辐射信号在待测真空灭弧室内产生反射、透射、损耗信号由探测器输入网络分析仪另一个通道，利用计算机总线技术，数据采集分析处理单元对网络分析仪上的两路数据进行时实采集，再对采集到的数据进行放大、滤波、对比处理，从而间接得到真空灭弧室内真空情况；被动在线检测包括以下步骤：直接利用接收天线传感器接收待测真空灭弧室内的局部放电，再经过数据采集分析处理单元对采集到的数据进行放大、滤波、对比处理，从而间接得到真空灭弧室内真空情况。

本发明的有益效果是，真空断路器在运行过程中真空灭弧室内真空度会逐步下降，真空泄漏到一定程度，灭弧室内存在高压气体放电现象，并伴有各种物理、电磁信号产生。由于真空断路器复杂的密封结构也不允许用户以常规手段检修。利用微波检测技术实现真空度在线监测已经成为一次设备状态检修领域的重要手段之一。基于真空断路器工作原理和现实需求，利用微波检测技术的优势，考虑到实际中高压电网运行过程中，真空断路器的真空泄漏过程极为缓慢。本发明的在线测量装置，在微波扫频信号源发生器作用下，利用电磁波通过物质时，会发生反射、透射、吸收等特性来实时监测真空灭弧室内的真空度。很好的解决了因被动检测通过天线传感装置接受真空灭弧室局部放电产生的微弱电磁信号来判断真空灭绝室内的真空度泄漏过程缓慢的问题。具有真空在线检测的真空灭弧室，能同时实现真空灭弧室在线主动检测和真空灭弧室内真空度的被动在线检测。克服了传统离线检测的缺陷，同时也减少测量过程误差和实际工作环境误差。

附图说明

图1是本发明的在线监测装置结构示意图。

图中，1、扫频信号源；2、功率分配器；3、发射天线；4、待测真空灭弧室；5、接收天线传感器；6、探测器；7、网络分析仪；8、数据采集分析处理单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。