中试控股技术研究院鲁工为您讲解：高压开关真空度测试仪（不拆卸测量）

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。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪概述
随着中压开关无油化浪潮的兴起，真空开关以其独特的优点得到了广泛的推广和应用。这些年来，由于生产工艺和现场使用环境方面的原因，有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室会有不同程度的泄漏，有的在正常寿命范围内就可能泄漏到无法正常开断的地步。

在这种情况下进行开断就会出现不能正常开断的现象而造成严重的后果。国内真空开关事故大多是由此原因引起。所以加强定期或不定期检测真空开关真空度成了十分重要的环节。
传统的检测方法是“耐压法”，即真空开关处于开断状态下，在动静触头之间施加一定的电压，检测其泄漏电流的大小，由此推断真空管的好坏。

这种方法的优点是：操作简单；缺点是：只能定性地检测真空管的好坏；而且真空度在10-4～10-1Pa之间无法准确分辨，所以无法判断泄漏的发展趋势（即同一个真空开关和上次相比有多大程度的泄漏）。
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。
本公司推出的ZSZK-5000真空开关真空度测试仪是经现场多次试验后不断完善的升级换代产品。该产品结构紧凑，机型轻便小巧，测试时间更短，测量可靠性、稳定性、精度更高，功能更加完善。

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。

ZSZK-5000真空开关真空度测试仪测试原理
本仪器采用磁控放电法进行测量。将真空开关灭弧室的两触头拉开一定的距离，施加电场脉冲高压，将灭弧室置于螺线管圈内或将新型电磁线圈置于灭弧室外侧，向线圈通以大电流，从而在灭弧室内产生与高压同步的脉冲磁场。

这样，在脉冲强磁场和强电场的作用下，灭弧室中的带电离子作螺旋运动，并与残余气体分子发生碰撞电离，所产生的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例关系。

对于不同的真空管型号（管型），由于其结构不同，在同等触头开距、同等真空度、同等电场与磁场的条件下，离子电流的大小也不相同。通过实验可以标定出各种管型的真空度与离子电流间的对应关系曲线。当测知离子电流后，就可以通过查询该管型的离子电流一真空度曲线获得该管型的真空度。
在常规磁控放电测试灭弧室的真空度时，为了提高其测试灵敏度，需从断路器上卸下灭弧室，并置于螺线管线管内。

这样一来，灭弧室在重新装回断路器时需要调整机械参数，工作量很大并需专业人员。而使用新型磁控线圈可以从侧面包围灭弧室，这样就不必拆卸灭弧室。

而采用单片微机进行同步控制与数据采集处理，提高了灭弧室真空度的现场测试灵敏度。

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

面我就中试电力变压器直流电阻测试仪的性能要求及技术指标的含义及特点进行分析：

1、电流电压：在实际测量时应根据不同被试对象选择不同的测试电流，当选择电流过小时会影响测量精度。输出电压的高低决定了测量变压器直流电阻值速度

2、测量范围：一般电力变压器的直流电阻值在100uΩ-100Ω之间，互感器等设备的测量范围在100uΩ-2kΩ之间

3、测量精度：当然是越高越好

4、仪器功能：单相测量和三相测量、数据储存打印

仪器选型原则上变压器容量越大要求测试电流越大。变压器在进行直流电阻测试时选择一般按变压器额定工作电流的10%进行测量。太大的电流会导致变压器的温度升高，导致电阻测试不准确，太小的电流则测试精度不高。

力是现代社会生产与日常生活的重要能源，保证其安全正常的运行是电力系统最重要的工作之一。目前，国内在电力变压器高压试验中尚存在一定的弊端与问题，尤其是在试验结果的精确性、可靠性方面仍需进一步改进，本文仅就相关问题进行探讨。

01、电力变压器高压试验的方法

电力变压器高压试验的方法为:

(1)按照电力变压器的接线原理图进行引线的连接，并且保证变压器与控制箱接地的安全性、可靠性;

（2）在电力变压器高压试验前，认真检查各部分接线的接触是否良好，并且检查控制箱中的调压器是否调整到“零"位; 

(3)在电力变压器接通电源后，绿色指示灯点亮后，可以按下启动按钮;红色指不灯点亮后，等待升压:

(4)试验人员顺时针、匀速旋转控制箱中调压器的手柄，缓慢进行升压，并且密切观察仪表的指示变化及试品运转情况;

(5)电力变压器高压试验完成后，迅速将电压调整至零位，并且按下停止按钮和切断电源，解开试验中连接的引线。

02、电力变压器高压试验的内容

为了保证电力变压器高压试验结果的精确性、真实性，必须严格按照相关规定，合理选取试验内容。电力变压器高压试验的内容主要包括:绝缘电阻的测量、泄漏电流的测量、介质损耗因数测试、交流耐压试验等，下面进行具体的介绍。

2.1、绝缘电阻的测量

在电力变压器高压试验中，绝缘电阻测量是最为方便、简单的预防性试验。在变压器的绝缘电阻测量中，绝缘的整体受潮程度、过热老化程度、污秽情况等都可以同绝缘电阻的大小反映出来。以1台高压侧电压110 kV、容量31 500  kVA变压器的绝缘电阻测量为例，绝缘的吸收比与温度变化有着密切的联系。

当温度达到35℃以上时，干燥绝缘的吸收比达到极限后开始下降，而受潮绝缘的吸收比则会发生不规则变化情况。因此，在变压器的绝缘电阻测量中，一定要合理控制试验室的温度，以保证绝缘吸收比实测值的真实性。

2.2、泄漏电流的测量

在电力变压器泄漏电流的测量中，主要使用数显泄漏电流测试仪进行测量，其额定工作电压一般在2.5kV以下，明显低于变压器的额定工作电压。如果使用直流兆欧表无法满足试验中对于电压的要求，可以采取加直流高压的试验方法，以确保变压器泄漏电流测量结果的精确性。

在高压情况下，如果变压器的泄漏电流明显高于低压情况下的电流，则表明变压器的高压绝缘电阻小于低压绝缘电阻，即变压器本身存在质量缺陷，防泄漏功能也无法满足使用要求。

2.3、局部放电试验

电力变压器的局部放电试验是常见的“非破坏性”试验项目，试验方法主要有:(1)以工频耐压作为预激磁电压，降至局部放电试验电压，持续时间10～15  min后，测量局部放电量;(2)以模拟运行中的过电压作为预激磁电压，降至局部放电试验电压，持续1～1.2h，测量局部放电量。第2种试验方法可以测量变压器在长期工作电压下，是否出现局部放电量现象，以保证电力变压器在应用中的安全运行。

另外，在电力变压器的局部放电试验中，绝缘结构设计、绝缘介质的承受场强、带电与接地电极表面场、绝缘件加工与工艺处理等都要使局部放电量小于规定值来考虑，而不是以主、纵绝缘是否放电为主要依据。

在电力变压器的局部放电试验中，以工频耐压作为预激磁电压时，试验电压的持续时间约为15  min，适当延长局部放电试验的电压持续时间，对于绝缘性能测试具有一定的作用，如果变压器的绝缘性能不理想，有可能引起不同程度的破坏性损坏。

以模拟运行中的过电压作为预激磁电压时，局部放电试验的电压持续时间标准要求为1h，变压器能承受多长时间的预激磁电压与绝缘结构的伏秒特性有着密切的联系。在电力变压器的局部放电试验中，局部放电量通常与带电、接地电极表面的场强有关，而与电源的频率则无关联，所以，试验地点的噪声应尽量控制，电源的局部放电量也要进行隔离。

2.4、变压比测量

电力变压器的变压比测量方法主要有:双电压表法、变压比电桥法等，其中变压比电桥法是现场试验中常用的方法，其主要具有以下优点:不受电源稳定程度的限制;准确度和灵敏度高;误差可以直读:试验电压可以调节，比较安全。

在电力变压器的变压比试验中，还可以同步完成连续组别的试验，而结线组别相同则是变压器并联运行的基本条件之一，所以.判断电力变压器的结线组别也是高压试验中不可缺少的一项。常用的试验方法有:交流电压表法、相位表法、变压比电桥法、直流感应法、组别表法等。组别表是一种常见的试验电力变压器组别、相序、极性的专用仪表，该表具有使用简便、反映直观、指示正确等优点。

2.5、介质损耗因数测试

在电力变压器的高压试验中，介质损耗因数测试是基本的绝缘预防性试验项目之一，其主要试验目的是根据介质损耗因数的大小，判定变压器的绝缘性能。在变压器正常运转状态下，介质损耗因数的变化与绝缘损耗的大小有着密切的联系。在试验过程中，试验人员可以通过相关结果，掌握变压器绝缘的整体受潮与劣化变质程度，从而得出精确的试验结果。

在电力变压器的介质损耗因数测试中，其结果明显优于绝缘电阻测量与泄漏电流测试，主要是因为测试过程中，与试验电压和设备大小等因素的关联性较小，试验人员可以准确地判断变压器的绝缘变化情况。

2.6、交流耐压试验

电力变压器的交流耐压试验主要是应用于鉴定其绝缘强度的大小，采用这种试验方法可以直接反映出变压器的集中性性能缺陷，从而保证变压器的绝缘性能提升，避免因绝缘老化而导致严重的安全事故。

在进行电力变压器的交流耐压试验前，必须仔细测量电压器的绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗因数等，在获取相关试验结果后，才能组织交流耐压试验的进行。如果相关试验结果的统计与计算不合理，将直接影响到交流耐压试验结果的精确性。

03、电力变压器高压试验的安全设计方法

在电力变压器高压试验中，由于所需的试验电压较大，如果不能采取有效的安全设计方法，将直接关系到试验结果的准确度，以及试验人员的安全。因此，在电力变压器高压试验过程中，必须注重安全设计方法的研究与应用，进而保障试验工作的顺利开展和进行。

3.1、防止感应电压与放电反击

在电力变压器高压试验中，在试验设备与其他设备之间必须采取有效的防止感应电压的措施，通常是将试验设备与其他仪器、设备进行短接，并可靠接地。在高压试验室中，要根据试验要求设置专用的短路接地井、接地系统，对于试验室中闲置的各种电容设备也要按照要求进行短路接地。

由于电力变压器高压试验是在一个封闭的六面屏蔽体环境中进行，在试验过程中有可能出现瞬间放电的现象，所以，对于试验室中的高压电缆必须加金属管保护，并且埋地敷设。一般情况下，金属保护管的长度应>15 m，并且每隔5m与接地极进行连接，从而严格控制放电反击现象的发生机率。

3.2、可靠的接地

在电力变压器高压试验中，必须保证试验室的接地系统良好，接地电阻一般需要在0.5Ω以下，从而保障试验设备与试验人员的安全。在具备良好接地条件的情况下，还应将试验室视为一个特殊的等电位体，试验室中所有金属仪器、设备的外壳都要保持良好接地，特别是在变电器与试验设备之间必须有可靠、安全、稳定的金属性连接。在高压试验室中，应明确标注接地点的位置，以防在试验中出现人员触电的现象。

3.3、防火、防爆

在电力变压器高压试验中，必须严防变压器在运行中发生过载或短路的现象，特别要注意绝缘材料、绝缘油等因高温、电火花作用等因素，而产生分解、膨胀，以致气化，导致变压器内部的压力急剧增加，有可能引起变压器外壳使大量绝缘油喷出燃烧，油流又会进一步扩大火灾的危险。因此，在电力变压器的高压试验过程中，必须注重对于安全问题的防范，以保证试验的安全性。

总之，电力设备的高压试验是一项高技术复杂工程，在电力变压器高压试验中，一定要选取合理的试验条件、方法与内容，并且注重试验过程中的安全设计，以保证试验操作的顺利进行，获取相应的试验数据，进而科学判定变压器的综合性能。

变压器的损耗，主要有两大部分，即变压器铁损和变压器铜损。

变压器铁损：主要是指变压的空载损耗，空载损耗是不变损耗，它主要决定于电压的变化，当变压器电压和频率不变时，变压器的空载损耗基本维持不变。

变压器的铜损：是变压器的短路损耗，是变压器绕组有电流流过时发热损耗的功率。变压器铜损是可变损耗，它与变压器的负载率有关，随着负载的增大，铜质也随之增大。变压器的铜、铁损可通过查阅手册或根据变压器的试验资料得出。变压器损耗最少的经济运行点，是在负载率为0.5-0.6时，也就是变压器铁损与铜损相等时。可以根据变压器的经济运行点，决定是否将变压器并列运行。一般变压器的功率损耗可按下式计算：

△P=△P0+（Scp/Sn）*△Psc式中 △P0=变压器的空载损耗；

△Psc=变压器的短路损耗；

△P=变压器的总损耗；

Scp=变压器的平均容量；

Sn=变压器的额定容量；

1、可精确测量各种配电变压器的容量，方便、准确。

 

2、仪器内部自动进行量程切换，允许测量电压、电流范围宽，接线简单。

 

3、所有测试结果均自动进行相关校正。仪器可自动进行诸如：波形校正、温度校正、非额定电压校正、非额定电流校正等多种校正，使测试结果准确度更高。

 

4、320×240大屏幕、高亮度的液晶显示，全汉字菜单及操作提示实现友好的人机对话，触摸按键使操作更简便，宽温液晶带亮度调节，可适应冬夏各季。

 

5、面板式热敏打印机，可现场快速打印试验结果。串联谐振试验装置是一款多用功能型电力测试仪器，主要针对10kv、35kv电缆、35kv主变、母线、开关、绝缘子等电气主设备的交流耐压试验设计制造。串联谐振试验装置是电力工作者不可或缺的主导产品。