【正文】 些方面我們同國際先進水平相比仍有一定差距，如百萬千 瓦級核電站的設備制造。 同時，國內(nèi)制造廠家生產(chǎn)制造的 500 千伏交直流輸變電設備已成為電網(wǎng)的骨干輸電網(wǎng)架。 目前 ,60 萬千瓦、 90萬千瓦超臨界機組已經(jīng)投產(chǎn)發(fā)電，國產(chǎn)百萬千瓦級超超臨界機組也即將投產(chǎn)。改革開放之前，我國發(fā)電設備只能生產(chǎn) 萬千瓦和 20 萬千瓦等級及以下的機組，輸變電設備只能生產(chǎn) 220 千伏及以下的裝置。進入新世紀，電力工業(yè)進入歷史上的高速發(fā)展階段，2021 年全國發(fā)電裝機突破 4億千瓦， 2021 年超過了 5 億千瓦。 1978 年改革開放到 2021 年，我國 發(fā)電裝機和發(fā)電量先后超越法國、英國、加拿大、德國、俄羅斯和日本，居世界第 2位。新中國成立前，電力工業(yè)發(fā)展緩慢， 1949 年發(fā)電裝機容量和發(fā)電量僅為 185 萬千瓦和 43億千瓦時，分別居世界第 21 位和第 25 位。 [1][2] 畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 55 頁 1 緒論 我國電力工業(yè)的發(fā)展 首先介紹一下我國電力工業(yè)的建設成就。 美國、日本及前蘇聯(lián)等國早在 20 世紀五六十年代久開展了電力開關設備在線監(jiān)測的研究工作，開始由定期檢修向狀態(tài)檢修轉變。 由于滅弧室是以真空條件作為其工作基礎的 ， 所以它不象油開關， SF6 開關那樣容易檢查其介質量。然而，在運行中的真空斷路器滅弧室，其真空度有可能因為許多原因在不知不覺中下降，按常規(guī)，我們只有在定期的預試時才能發(fā)現(xiàn)設備存在的缺陷。 真空斷路器由于滅弧能力強、電氣壽命長、現(xiàn)場維護方 便、技術含量高等優(yōu)點，在電力系統(tǒng)基本建設及無油化改造中，被廣泛選用。畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 2 頁 編號： 畢業(yè)設計說明書 題 目： 真空斷路器滅弧室真空 度 在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究 院 （系）： 機電工程學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師： 職 稱： 題目類型： 理論研究 實驗研究 工程設計 √ 工程技術研究 軟件開發(fā) ? 畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 2 頁 目 錄 引言 ......................................................... 1 1 緒論 ...................................................... 2 我國電力工業(yè)的發(fā)展 .................................................... 2 真空斷路器簡介 ........................................................ 2 真空滅弧室的工作原理 .................................................. 3 真空斷路器真空度降低原因分析 .......................................... 4 2 真空斷路器結構、分類與真空度檢測方法 ....................... 5 真空斷路器類型 ........................................................ 5 真空斷路器的結構 ...................................................... 5 真空斷路器的基本要求 ................................................. 5 功能部件 ............................................................. 5 真空斷路器的操動機構 ................................................. 6 真空斷路器優(yōu)缺點 ...................................................... 7 真空斷路器優(yōu)點 ....................................................... 7 真空斷路器缺點 ....................................................... 7 真空斷路器真空度檢測方法介 紹 .......................................... 8 離線檢測 ............................................................. 8 在線檢測 ............................................................. 9 3 設計思路 ................................................. 11 設計依據(jù) ............................................................. 11 設計構思 ............................................................. 12 4 硬件設計 ................................................. 13 設計流程圖 ........................................................... 13 電阻分壓、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓 ............................................. 13 電阻分壓 ............................................................ 13 穩(wěn)壓電路 ............................................................ 14 電壓跟隨器 ........................................................... 15 電 壓電流轉換和電流電壓部分 ........................................... 16 信號放大部分 ......................................................... 19 畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 2 頁 信號全波整流部分 ..................................................... 22 二階低通濾波部分 ..................................................... 26 硬件設計部分 ......................................................... 28 單片機硬件部分 ...................................................... 28 AD 轉換硬件部分 ...................................................... 33 串口通信硬件部分 .................................................... 36 5 軟件設計 ................................................. 42 6 調(diào)試 ..................................................... 44 7 結論 ..................................................... 45 謝 辭 ...................................................... 46 參考文獻 .................................................... 47 附 錄 1 .................................................... 48 附 錄 2 .................................................... 53 畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 55 頁 引言 高壓斷路器在電力系統(tǒng)中具有控制和保護雙重功能，是電力系統(tǒng)一次設備中檢修、維護工作量最大的設備之一。有關資料表明，開關的維修費用占變電站總維修費用的一半以上，而且大部分用于斷路器的小修和定期檢修上。尤其是在 l0kV 電壓等級，真 空斷路器已經(jīng)成為高壓斷路器的首選型式。如果在預試周期內(nèi)，真空滅弧室內(nèi)氣體壓強升至 1xl01Pa 以上時，將完全有可能因為真空度的下降使斷路器在短路故障分閘時動、靜觸頭之間產(chǎn)生放電擊穿，使真空滅弧室不能有效滅弧，嚴重情況下真空斷路器將發(fā)生爆炸，造成設備損壞事故以及輸電線路停電，導致嚴重 的經(jīng)濟損失 ， 國內(nèi)真空開關事故均是由于此原因引起的。有些真空開關在運行過程中其真空滅弧室含有不同程度的泄露， 因此如何才能實時在線觀測到真空斷路器滅弧室的真空度，以防范事故于未然？這已經(jīng)成為電力系統(tǒng)十分關注的一個問題。我國自 80 年代以來，在變電站高壓設備在線監(jiān)測、故障只能診斷方面也進行了大量的研究工作，取得 了很多的成果，逐步積累了一些經(jīng)驗，為開展狀態(tài)檢修打下了良好的基礎。中國電力工業(yè)始于 1882 年。新中國成立后，電力工業(yè)得到快速發(fā)展， 1978 年發(fā)電裝機容量達到 5712 萬千瓦，發(fā)電量達到 2566 億千瓦時，分別躍居世界第 8 位和第 7 位。 1987 年發(fā)電裝機突破 1億千瓦， 1995 年超過了 2億千瓦， 2021 年跨上 3 億千瓦臺階。 電力技術水平接近和達到國際先進水平。隨著電力工業(yè)的技術裝備水平不斷提高，我國成批量生產(chǎn)的 30萬千瓦和 60萬千瓦機組已成 為國內(nèi)的主力機型。通過引進國際先進技術，國內(nèi)合作生產(chǎn)的 30 萬千瓦大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電設備、 9F級聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機、 60 萬千瓦級壓水堆核電站和 70萬千瓦三峽水輪機組等發(fā)電設備在性價比上已經(jīng)具有了國際競爭力。西北 750 千伏交流輸變電示范工程和河南靈寶背靠背成套設備已建成投產(chǎn)。 真空斷路器簡介 真空斷路器因其滅弧介質和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名；其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點，在配電網(wǎng)中應用較為普及。以下是對基本術語和各部分的具體介紹： 年代以前，真空斷路器處于發(fā)展的起步階段，技術上在不斷摸索，還不能制定技術標準，直到 1985 年后才制定相關的產(chǎn)品標準。因此，我國真空斷路器的標準至少在下列幾個方面高于或嚴于 IEC 標準： (1) 絕緣水平： 試驗電壓 IEC 中國 1min 工頻耐壓 (kV) 28 42(極間、極對地 )48(斷口間 ) (kV) 75 75(極間、極對地 )84(斷口間 ) (2)電壽命試驗結束 后真空滅弧室斷口的耐壓水平： IEC56 中無規(guī)定。 (3)觸頭合閘彈跳時間： IEC 無規(guī)定，而我國規(guī)定要求不大于 2ms。我國DL40391 中規(guī)定試驗電流為產(chǎn)品額定電流的 110%。靜導電桿焊在上法蘭盤上，動導電桿上焊一波紋管在導向套內(nèi)運動。該腔體經(jīng)過抽真空，真空度一般在 106Pa 以上。在真空中由于氣體分子的平均自由行程很大，氣體不容易產(chǎn)生游離，真空的絕緣強度比大氣的絕緣強度要高得多。當電流接近零值時，電弧熄滅。 真空斷路器真空度降低原因分析 真空滅弧室漏氣的原因分析 ： 國產(chǎn)各種型號的 10kV 真空斷路器滅弧室的觸頭超行程是在 4mm左右，開距 11mm 左右應嚴格測量控制。 真空斷路器的觸頭多為對接式結構，在分合閘操作中可能產(chǎn)生不同程度的反彈現(xiàn)象，不論分閘反彈還是合閘反彈都會給運行帶來危害：波紋管經(jīng)受強迫振動可能產(chǎn)生裂紋，使滅弧室漏氣；分合閘時的沖擊速度及沖擊力較大，發(fā) 生彈跳，可能產(chǎn)生觸頭和導電桿的變形，甚至產(chǎn)生裂紋；切合電容器組的真空斷路器如果發(fā)生合閘彈跳，還會導致電容器的損壞。 應仔細檢查緩沖器行程，不應有變形損傷現(xiàn)象