创新成果简介（1000-2000字左右）

（一）立项背景

1．相关标准要求

《10—35kV户内高压真空断路器订货技术条件(DL/T403-2000)》4.15规定，真空灭弧室的允许储存期20年，在允许期之末，真空灭弧室内部气体压强不得大于6.6×10-2Pa。

2.测试现状

目前，传统的测试真空断路器真空度方法—断口交流耐压法，主要的缺点：试验过程中，施加电压较高，对真空断路器造成不可逆的损坏；只能定性的反映出真空灭弧室的劣化程度,对真空度数值不能定量。新型的磁控放电法，主要的缺点：试验过程中，施加的强磁场与强电场对输入信号有一定干扰；磁控线圈在现场也不易放置。

因此，针对目前真空断路器灭弧室真空度检测比较困难的现状，亟需寻找一种既对设备无损坏又在现场简便易操作的试验方法。

3.需要解决的问题

（1）解决无法测量真空断路器真空度的真实状况难题；

（2）解决传统的断口交流耐压试验无法定量测试真空度的难题；

（3）解决新型的磁控放电法在现场试验受限、困难的难题；

（二）内涵和主要做（方）法

超声波检测真空灭弧室真空度，是利用超声波必须在介质中传播不能在真空中传播的原理，寻找超声波衰减量和真空度之间的函数关系，建立数学模型，从而检测出真空灭弧室的真空度。

超声波真空度测试装置由超声波发生部分、超声波接收部分、数据处理与显示部分三部分组成。测试时，在真空灭弧室一端安装超声波发生传感器，另一端安装接收传感器，发生传感器发出超声波信号，接收传感器将接收到得超声波信号后转换成电信号，再经过模数转换及单片机运算，得到真空灭弧室内的真空度，由显示器显示真空度数，若大于行业标准6.6×10-2Pa，则不合格，需及时更换真空灭弧室。

（三）原理

超声波真空度测量装置，工作原理是利用超声波通过不同真空度所产生的衰减程度不同，即利用超声波在真空中传播的衰减与真空度的关系，将真空度的测量转化为超声波经真空灭弧室的衰减量的测量。

（四）创新亮点和值得学习借鉴之处

1.采用超声波精准检测真空度

利用超声波必须在介质中传播不能在真空中传播的特性，通过寻找超声波衰减量和真空度之间的函数关系，建立数学模型，从而推算出真空度，若大于行业标准6.6×10-2Pa，判别为相关真空灭弧室不合格。

2.实现无损检测真空度

利用超声法测量真空灭弧室真空度可以代替传统的真空断路器断口交流耐压试验，避免了由于断口交流耐压试验过程中施加高电压而造成的设备损坏以及人身伤害风险。

（五）实施应用前后效果（益）情况对比

本装置可用于真空断路器真空灭弧室的施工验收和安全性能评估，为真空灭弧室的维护提供了一种有效的探测与诊断方法和手段，提高了真空度检测的效率和精度，避免了传统的交流耐压试验由于施加高压对设备的损坏，另外，及时发现、消除真空灭弧室缺陷，避免了设备事故的发生，保证了电力系统的安全稳定运行。经过一年半的推广应用，我公司真空断路器检测精准度和工作效率得到显著提升，实现了经济效益和社会效益双丰收。

1.经济效益

本装置的使用节省了传统的交流耐压法所需的大量人力、物力、财力，同时，可节约开关柜停电测试时间从而产生经济效益。每年可为国网临汾供电公司节省约557.5万元。

2.社会效益

（1）实现有效监控真空灭弧室寿命周期。通过对同类型同型号同批次真空灭弧室真空度的检测，掌握真空灭弧室真空劣化趋势，加大设备从生产、出厂、安装、运行、退役全过程技术监督管理，降低由于真空断路器真空劣化而导致的重大事故发生；

（2）降低故障率、提高检测效率。超声法测试真空断路器真空度，可代替传统的真空断路器断口交流耐压试验法，大大提高了检测的效率和准确性，避免了由于交流耐压试验而引起设备损坏，降低由于真空劣化而引起的故障率。

3.生态效益

本装置的应用，临汾公司每年可多供电量（清洁能源）共5750千瓦时，相当于节约标准煤2323kg，减排CO2、SO2、和氮氧化物分别约为5732.75kg、172.5kg、86.25kg。同时也减少了粉尘的排放，对减少雾霾和保护生态环境发挥了积极作用，取得了良好的生态、环境效益。

（六）可推广应用范围

该技术已在国网山西省电力公司变电站试点应用，经技术查新，该项目在国内外技术领先、安全性高，可在国家电网、南方电网、各大发电集团及其他非电力行业范围内全面推广应用。