中试控股技术研究院鲁工为您讲解：真空高压断路器真空度特性测试装置

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪

测量范围： 10-5～10-1Pa
不需拆卸真空开关即可测量
参考标准：DL/T846.9-2004

真空开关真空度测试仪：华中科技大学从九十年代初开始研究真空开关灭弧室真空度现场的定量检测，经过近十年的努力，于一九九九年获得专利，并实现了现场不拆卸定量测量。有了定量测量的手段，不仅可以测量真空开关真空度是否在正常范围内，同时更重要的是，对某些泄漏速度较快的真空开关，通过历年测量结果相比较，可以大致推断它的寿命，真正起到预防意外事故发生的目的。由“全国高压开关设备标准化技术委员会”制定的JB8738—1998《3.6—40.5KV交流高压开关用真空灭弧室》中规定“内部气体压力测量及允许储存期检查”是生产和使用高压开关设备真空灭弧室的单位的试验必做项目，并规定灭弧室的允许储存期为20年。真空灭弧室内部气体压力应低于6.6×10-2Pa。

设置管型。选择“设置管型”功能后,按确认键,屏幕会进入设置管型界面。此时，按“↑”键或“设置”键即可进行管型设置，具体的管型设置参数表如下：
灭弧室直径≤80mm             1号管型
80＜灭弧室直径≤100mm         2号管型
100mm＜灭弧室直径≤110mm     3号管型
110mm＜灭弧室直径             4号管型
注意：一般情况下玻璃管的壁厚为5mm,陶瓷管的厚度为10mm。
先测量出真空管的周长L，然后算出真空管的直径(L/3.14)，再用直径减去2倍真空管的壁厚即为灭弧室直径。
真空度测量。  在进行测量前必须先进行管型设置（参见第四步）。按确认键返回界面○3,选择“测量”按确认键,进行真空度测量，仪器的显示如界面○4：
其中××表示充电所需要的时间。当充电时间从60秒降到0秒后，仪器停止充电，随即仪器输出脉冲高压并同时输出脉冲磁场电压。随后屏幕上会显示被测真空开关的真空度的值，测量结束后仪器将显示界面○5（2.3E-03Pa即为0.0023Pa）。
选择执行“保存”命令可保存当前液晶显示的数据,选择执行“打印” 命令即可打印出当前液晶显示数据,如果想再次进行测量，按“复位”键或者是按“↑”或“设置”键让光标置于“返回”后，再按“确认”键仪器即可返回到界面○3。 
测量结束后，关闭仪器电源，并等待5秒后方可拆线。拆线时应先拆除与仪器相连的测试线，再拆除与真空管、磁控线圈的连线。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪参数
1、电    源： AC220V+15%，50Hz；
2、测量范围： 10-5～10-1Pa；
3、电场电压∶ 20KV；
4、磁场电压∶ 1600V；
5、仪器精度：10-5～10-4Pa   20%～25%;
       10-4～10-3Pa   15%～20%;
       10-3～10-2Pa   10%～15%;
       10-2～10-1Pa   5%～10%;
6、使用环境： -10℃～40℃；
7、外行尺寸： 460mm×335mm×330mm；
8、主机重量： 12kg。

仪器的工作原理
整机由测量控制电路、电场高压产生电路、磁场线圈电流控制电路、通讯、打印机、液晶显示电路等组成。其工作过程为：由测量控制电路发出指令，由开关电源给磁场电容充电，通过控制电路监控，当磁场电容上的电压达到预定值后，控制电路发出两路控制信号分别控制电场高压的输出和磁场线圈电流的导通，使灭弧室处于强电场、强磁场的状态中，灭弧室开始放电，产生离子电流I，如图2中的曲线I所示。该电流经取样电阻R和预处理电路后输入单片机，最后经运算由液晶显示屏显示测得的真空度值。
注：
1．仪器接地端；               7. 液晶显示器；                 
2．磁场电压-；                8. 电源插座；
3．磁场电压+；                9. 电源开关；
4．离子电流端；              10. 通讯口；
5．高压输出端；              11. 按键；
6．打印机；   

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪当使用完后，应将智能蓄电池活化仪主机及时放入机箱内。所有夹具和连线应整理后放入机箱内相应位置。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪是我公司在上一代产品的基础上根据现场用户的反映改进的新一代产品。该真空度测试仪具有测试精度更高，稳定性更好，智能化程度更高的特点。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪采用新型励磁线圈及数据处理方法，实现了真空度的不拆卸测量

高压测试工作要严格执行电力部颁发的安全工作规程的有关规定

   技术指标

1、阻抗电压：12%

2、输出电压波形：工频：正弦波

3、表面温升：<55℃

4、空载损耗：0.2%-0.35%

5、允许连续运行时间：1小时

6、间接运行时间：连续

    特点

1、回零保护装置

2、消除残余电压装置

3、高压工作声光报警装置

4、过流保护装置

5、体积小、重量轻、新增安保功能

   干式试验变压器结构特点

１、绝缘结构布局方面，根据变位器油“距离效应”原理，采用多层次绝缘，变压器的内

绝缘分割成多路油道，从而提高绝缘程度，缩小了体积。

２、解决了变压器渗漏油问题，由于变压器无储油器，所以当气温过高时，油经膨胀从油

咀渗漏出来，而该系列产品将注油孔设在套管顶部，套管中油与器身中油相通。所以该套

管除具装硅堆、短路杆和串管杆等功用外，还相当于变压器储油器。

３、变压器高压输出端采用环氧树脂密封，由于环氧树脂在常态下灌注时会产生大量气泡

，而使得高压引线部位出现放电现象产品则采用金属件固定引线笔均压，从而消除了放电

现象。

一概述

功率因数英文表示为Power Factor，缩写为PF，也可以用λ表示，在正弦电路中，功率因

数等于位移因数，因此，在不引起歧义的情况下，也可用cosφ表示。功率因数计算公式可

由有功功率的定义得出：

PF=P/S。

P为有功功率，S为视在功率。

上述功率因数计算公式只有在已知有功功率和视在功率（或电压和电流的有效值）的情况

下才能使用。

对于一般的电力设备而言，不同的工作点下有不同的功率因数。因此，许多设备会在铭牌

上标识额定运行状态下的功率因数（额定功率因数）。

电力变压器的功率因数主要取决于负载功率因数，因此，额定功率因数的定义在电力变压

器中没有实际意义。当电力变压器处于空载或短路时，其功率因数由自身决定，因此，了

解空载功率因数计算公式和短路功率因数计算公式可以帮助我们了解电力变压器的技术参

数和特点。

二电力变压器空载功率因数的意义

电力变压器完全可能空载运行，而过低的功率因数会增大电网供电压力。电力变压器空载

时，空载电流主要用于建立变压器铁心励磁并提供励磁损耗。建立励磁磁场的部分电流为

无功电流，一般设计下，电力变压器的空载功率因数较低。

当电力变压器绕组端施加正弦交流电时，其磁场亦为正弦变化的磁场。但是，变压器的铁

心为非线性导磁材料，因此，产生磁场的励磁电流必然是非正弦变化。一般呈现为“尖顶

波”。图1为某单相变压器的空载电流波形及其谐波频谱。

变压器空载电流波形及谐波频谱

图1 某单相变压器的空载电流波形及其谐波频谱

由图可知，变压器空载电流的谐波含量较高，会给电网带来谐波污染。

变压器空载运行时，输出功率为零，空载功率等于空载损耗。在损耗固定的情况下，空载

电流越小，空载功率因数越高。

因此，电力变压器空载功率因数越高越好，空载电流越小越好。

提高空载功率因数是电力变压器厂商的主要技术研究方向之一，而减小空载电流则是提高

空载功率因数的一个重要技术手段。

三电力变压器短路功率因数的意义

短路属于异常情况，在电力变压器运行中不可避免的，对于要求高可靠的电网中，必须考

虑电力变压器短路时对电网及电力变压器本身的影响。

运行中的电力变压器相当于一个电压源。我们知道，对于理想电压源而言，其短路电流无

穷大，因此，决不允许短路。

电力变压器存在有一定的内阻，短路时，电流不会无穷大，具体会有多大的电流，取决于

二次绕组短路时，从一次绕组的伏安特性得出的阻抗有关。这个阻抗，就称短路阻抗。

短路阻抗一般通过短路试验获取。短路试验方法如下：

将变压器高压侧短路，低压侧从零开始加电压，逐渐加到低压侧电流为额定电流。此时低

压侧所加电压与额定电压之比的百分数称为短路阻抗，也称阻抗电压，一般用符号UK表示

。

注意：短路阻抗是一个无量纲的物理量，”单位”不是V，也不是Ω，而是“%”。

从电压源的角度看，短路阻抗越小，负载调整率越小，电源性能越好。

但短路时，若电流过大，会给电网造成过大的压力，同时，也容易损坏变压器本身。从电

力变压器短路运行的角度看，短路阻抗越大越好。

我们需要在两者之间寻求一个平衡，因此，电力部门对电力变压器的短路阻抗有一定的要

求。例如，国家标准“GB/T6451-2008油浸式电力变压器的技术参数”规定10kV/500kVA的

电力变压器的短路阻抗标准值为5%。

四电力变压器的铭牌参数

铭牌标称产品的主要技术参数，国家标准“GB/T6451-2008油浸式电力变压器的技术参数”

及“GB/T10228-1997干式电力变压器技术参数和要求”中规定的电力变压器技术参数主要

有：额定容量、电压组合、分接范围、联结组标号、空载损耗、负载损耗、空载电流及短

路阻抗等。

一般电力变压器铭牌上不标称空载及短路功率因数。

五电力变压器空载功率因数计算公式

铭牌上标称的与电力变压器空载运行相关的参数有空载电流和空载损耗，前面讲了，空载

损耗就是变压器的空载输入功率，也就是功率因数计算公式PF=P/S中的P。

S为空载运行视在功率，铭牌上只标称了额定视在功率SN。

电力变压器的输入电压为电网电压，是恒定值，视在功率与电流成正比。

S=I0SN。

注意：铭牌上标称的空载电流是一个无量纲的物理量，其“单位”不是“A”，而是“%”

是实际空载电流与额定电流的百分比。

因此，得出空载功率因数计算公式如下：

PF0=P0/I0SN。