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中試控股技術研究院魯工為您講解：真空高壓斷路器真空度特性測試裝置

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀

測量范圍： 10-5～10-1Pa
不需拆卸真空開關即可測量
參考標準：DL/T846.9-2004

真空開關真空度測試儀：華中科技大學從九十年代初開始研究真空開關滅弧室真空度現場的定量檢測，經過近十年的努力，于一九九九年獲得專利，并實現了現場不拆卸定量測量。有了定量測量的手段，不僅可以測量真空開關真空度是否在正常范圍內，同時更重要的是，對某些泄漏速度較快的真空開關，通過歷年測量結果相比較，可以大致推斷它的壽命，真正起到預防意外事故發生的目的。由“全國高壓開關設備標準化技術委員會”制定的JB8738—1998《3.6—40.5KV交流高壓開關用真空滅弧室》中規定“內部氣體壓力測量及允許儲存期檢查”是生產和使用高壓開關設備真空滅弧室的單位的試驗必做項目，并規定滅弧室的允許儲存期為20年。真空滅弧室內部氣體壓力應低于6.6×10-2Pa。

設置管型。選擇“設置管型”功能后,按確認鍵,屏幕會進入設置管型界面。此時，按“↑”鍵或“設置”鍵即可進行管型設置，具體的管型設置參數表如下：
滅弧室直徑≤80mm             1號管型
80＜滅弧室直徑≤100mm         2號管型
100mm＜滅弧室直徑≤110mm     3號管型
110mm＜滅弧室直徑             4號管型
注意：一般情況下玻璃管的壁厚為5mm,陶瓷管的厚度為10mm。
先測量出真空管的周長L，然后算出真空管的直徑(L/3.14)，再用直徑減去2倍真空管的壁厚即為滅弧室直徑。
真空度測量。  在進行測量前必須先進行管型設置（參見第四步）。按確認鍵返回界面○3,選擇“測量”按確認鍵,進行真空度測量，儀器的顯示如界面○4：
其中××表示充電所需要的時間。當充電時間從60秒降到0秒后，儀器停止充電，隨即儀器輸出脈沖高壓并同時輸出脈沖磁場電壓。隨后屏幕上會顯示被測真空開關的真空度的值，測量結束后儀器將顯示界面○5（2.3E-03Pa即為0.0023Pa）。
選擇執行“保存”命令可保存當前液晶顯示的數據,選擇執行“打印” 命令即可打印出當前液晶顯示數據,如果想再次進行測量，按“復位”鍵或者是按“↑”或“設置”鍵讓光標置于“返回”后，再按“確認”鍵儀器即可返回到界面○3。 
測量結束后，關閉儀器電源，并等待5秒后方可拆線。拆線時應先拆除與儀器相連的測試線，再拆除與真空管、磁控線圈的連線。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀參數
1、電    源： AC220V+15%，50Hz；
2、測量范圍： 10-5～10-1Pa；
3、電場電壓∶ 20KV；
4、磁場電壓∶ 1600V；
5、儀器精度：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、使用環境： -10℃～40℃；
7、外行尺寸： 460mm×335mm×330mm；
8、主機重量： 12kg。

儀器的工作原理
整機由測量控制電路、電場高壓產生電路、磁場線圈電流控制電路、通訊、打印機、液晶顯示電路等組成。其工作過程為：由測量控制電路發出指令，由開關電源給磁場電容充電，通過控制電路監控，當磁場電容上的電壓達到預定值后，控制電路發出兩路控制信號分別控制電場高壓的輸出和磁場線圈電流的導通，使滅弧室處于強電場、強磁場的狀態中，滅弧室開始放電，產生離子電流I，如圖2中的曲線I所示。該電流經取樣電阻R和預處理電路后輸入單片機，最后經運算由液晶顯示屏顯示測得的真空度值。
注：
1．儀器接地端；               7. 液晶顯示器；                 
2．磁場電壓-；                8. 電源插座；
3．磁場電壓+；                9. 電源開關；
4．離子電流端；              10. 通訊口；
5．高壓輸出端；              11. 按鍵；
6．打印機；   

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀當使用完后，應將智能蓄電池活化儀主機及時放入機箱內。所有夾具和連線應整理后放入機箱內相應位置。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀是我公司在上一代產品的基礎上根據現場用戶的反映改進的新一代產品。該真空度測試儀具有測試精度更高，穩定性更好，智能化程度更高的特點。

ZSZK-5000真空開關真空度測試儀采用新型勵磁線圈及數據處理方法，實現了真空度的不拆卸測量

   技術指標

1、阻抗電壓：12%

2、輸出電壓波形：工頻：正弦波

3、表面溫升：<55℃

4、空載損耗：0.2%-0.35%

5、允許連續運行時間：1小時

6、間接運行時間：連續

    特點

1、回零保護裝置

2、消除殘余電壓裝置

3、高壓工作聲光報警裝置

4、過流保護裝置

5、體積小、重量輕、新增安保功能

   干式試驗變壓器結構特點

１、絕緣結構布局方面，根據變位器油“距離效應”原理，采用多層次絕緣，變壓器的內

絕緣分割成多路油道，從而提高絕緣程度，縮小了體積。

２、解決了變壓器滲漏油問題，由于變壓器無儲油器，所以當氣溫過高時，油經膨脹從油

咀滲漏出來，而該系列產品將注油孔設在套管頂部，套管中油與器身中油相通。所以該套

管除具裝硅堆、短路桿和串管桿等功用外，還相當于變壓器儲油器。

３、變壓器高壓輸出端采用環氧樹脂密封，由于環氧樹脂在常態下灌注時會產生大量氣泡

，而使得高壓引線部位出現放電現象產品則采用金屬件固定引線筆均壓，從而消除了放電

現象。

一概述

功率因數英文表示為Power Factor，縮寫為PF，也可以用λ表示，在正弦電路中，功率因

數等于位移因數，因此，在不引起歧義的情況下，也可用cosφ表示。功率因數計算公式可

由有功功率的定義得出：

PF=P/S。

P為有功功率，S為視在功率。

上述功率因數計算公式只有在已知有功功率和視在功率（或電壓和電流的有效值）的情況

下才能使用。

對于一般的電力設備而言，不同的工作點下有不同的功率因數。因此，許多設備會在銘牌

上標識額定運行狀態下的功率因數（額定功率因數）。

電力變壓器的功率因數主要取決于負載功率因數，因此，額定功率因數的定義在電力變壓

器中沒有實際意義。當電力變壓器處于空載或短路時，其功率因數由自身決定，因此，了

解空載功率因數計算公式和短路功率因數計算公式可以幫助我們了解電力變壓器的技術參

數和特點。

二電力變壓器空載功率因數的意義

電力變壓器完全可能空載運行，而過低的功率因數會增大電網供電壓力。電力變壓器空載

時，空載電流主要用于建立變壓器鐵心勵磁并提供勵磁損耗。建立勵磁磁場的部分電流為

無功電流，一般設計下，電力變壓器的空載功率因數較低。

當電力變壓器繞組端施加正弦交流電時，其磁場亦為正弦變化的磁場。但是，變壓器的鐵

心為非線性導磁材料，因此，產生磁場的勵磁電流必然是非正弦變化。一般呈現為“尖頂

波”。圖1為某單相變壓器的空載電流波形及其諧波頻譜。

變壓器空載電流波形及諧波頻譜

圖1 某單相變壓器的空載電流波形及其諧波頻譜

由圖可知，變壓器空載電流的諧波含量較高，會給電網帶來諧波污染。

變壓器空載運行時，輸出功率為零，空載功率等于空載損耗。在損耗固定的情況下，空載

電流越小，空載功率因數越高。

因此，電力變壓器空載功率因數越高越好，空載電流越小越好。

提高空載功率因數是電力變壓器廠商的主要技術研究方向之一，而減小空載電流則是提高

空載功率因數的一個重要技術手段。

三電力變壓器短路功率因數的意義

短路屬于異常情況，在電力變壓器運行中不可避免的，對于要求高可靠的電網中，必須考

慮電力變壓器短路時對電網及電力變壓器本身的影響。

運行中的電力變壓器相當于一個電壓源。我們知道，對于理想電壓源而言，其短路電流無

窮大，因此，決不允許短路。

電力變壓器存在有一定的內阻，短路時，電流不會無窮大，具體會有多大的電流，取決于

二次繞組短路時，從一次繞組的伏安特性得出的阻抗有關。這個阻抗，就稱短路阻抗。

短路阻抗一般通過短路試驗獲取。短路試驗方法如下：

將變壓器高壓側短路，低壓側從零開始加電壓，逐漸加到低壓側電流為額定電流。此時低

壓側所加電壓與額定電壓之比的百分數稱為短路阻抗，也稱阻抗電壓，一般用符號UK表示

。

注意：短路阻抗是一個無量綱的物理量，”單位”不是V，也不是Ω，而是“%”。

從電壓源的角度看，短路阻抗越小，負載調整率越小，電源性能越好。

但短路時，若電流過大，會給電網造成過大的壓力，同時，也容易損壞變壓器本身。從電

力變壓器短路運行的角度看，短路阻抗越大越好。

我們需要在兩者之間尋求一個平衡，因此，電力部門對電力變壓器的短路阻抗有一定的要

求。例如，國家標準“GB/T6451-2008油浸式電力變壓器的技術參數”規定10kV/500kVA的

電力變壓器的短路阻抗標準值為5%。

四電力變壓器的銘牌參數

銘牌標稱產品的主要技術參數，國家標準“GB/T6451-2008油浸式電力變壓器的技術參數”

及“GB/T10228-1997干式電力變壓器技術參數和要求”中規定的電力變壓器技術參數主要

有：額定容量、電壓組合、分接范圍、聯結組標號、空載損耗、負載損耗、空載電流及短

路阻抗等。

一般電力變壓器銘牌上不標稱空載及短路功率因數。

五電力變壓器空載功率因數計算公式

銘牌上標稱的與電力變壓器空載運行相關的參數有空載電流和空載損耗，前面講了，空載

損耗就是變壓器的空載輸入功率，也就是功率因數計算公式PF=P/S中的P。

S為空載運行視在功率，銘牌上只標稱了額定視在功率SN。

電力變壓器的輸入電壓為電網電壓，是恒定值，視在功率與電流成正比。

S=I0SN。

注意：銘牌上標稱的空載電流是一個無量綱的物理量，其“單位”不是“A”，而是“%”

是實際空載電流與額定電流的百分比。

因此，得出空載功率因數計算公式如下：

PF0=P0/I0SN。