利用220V供电电源在线监测MOA阻性电流的方法技术

本发明专利技术提供利用220V供电电源在线监测MOA阻性电流的方法，该方法包括以下步骤：1)调节通过电源电压在线监测条件；2)同时以PT二次电压和变电站内220V供电电源电压作为参考电压分别得到电流电压角度Φ和实时电流电压角度Φ1；3)以Φ‑Φ1所得到的角度为恒定角度，时时修正，将220V供电电源电压实时数据转变为PT二次电压实时数据；4)通过步骤3中修正数据以及MOA的电流信号变换得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ；5)通过电流电压角度Φ与阻性电流基波峰值Ir1p判断MOA性能。上述方案，解决了MOA阻性电流在线监测系统选择PT二次参考电压存在安装不便及短路危险的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力在线监测
，具体涉及的是一种避雷器在线监测系统。
技术介绍
避雷器是电力行业电力生产中的重要一次设备，它在变电站(升降压站)及线路中的主要作用是保护其它设备免遭雷电过电压和系统浪涌过电压的伤害。从上世纪八十年代开始，金属氧化物避雷器(MOA)逐步取代了SiC避雷器，由于金属氧化物避雷器良好的伏安特性，使得电力生产中的主要设备的保护水平有了质的飞跃。随着MOA的普及，它本身的运行状态越来越得到行业的重视。各地变电站使用的氧化锌避雷器绝大部分不再有串联间隙，MOA运行期间总有一定的泄漏电流通过阀片，这样就会加速阀片老化——受潮和老化是MOA阀片劣质退化的根本原因。一般在正常运行情况下，流过避雷器的主要电流为容性电流，阻性电流只占有很小的一部分，大约10％-20％左右。被检测避雷器的阻性分量主要包括：瓷套内、外表面的沿面泄漏，阀片沿面泄漏及其本身的非线性电阻分量，绝缘支撑件的泄漏等。当避雷器的阀片老化、避雷器受潮、避雷器内部绝缘部件受损时，容性电流变化不多，而阻性电流却大大增加。造成避雷器事故主要原因是阻性电流增大后，损耗增加，引起热击穿。因此测量交流泄漏电流及阻性电流是检测避雷器的主要方法。目前判断氧化锌避雷器阻性电流的检测手段，是使用氧化锌避雷器带电测试仪做带电检测。规程要求检测频率是“110kV及以上每年雷雨季节前一次”，两次带电试验间隔时间较长，突发的阻性电流超限故障难以发现。因此，需要研发一种氧化锌避雷器阻性电流在线监测系统，可以随时测量氧化锌避雷器的阻性电流，以便实时了解避雷器的老化、受潮状况。当发现避雷器阻性电流有超限情况时，系统自动报警，保证运检部门第一时间得到一次设备的运行情况，以便进行专家分析、故障处理，确保电网安全运行。现在的在线监测方法多是选择PT二次电压作为参考电压引入在线监测系统输入通道，然而选择PT二次电压作为参考电压不仅存在安装维护不便的问题，还存在短路危险。
技术实现思路
本专利技术的提供了利用220V供电电源在线监测避雷器阻性电流的方法，解决了现有技术中避雷器阻性电流在线监测系统选择PT二次参考电压所存在的安装不便及短路危险的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：利用220V供电电源在线监测避雷器阻性电流的方法，所述方法包括以下几个步骤：1)、调节电源电压频率与电网频率一致，并确保MOA与电网母线三相的夹角稳定；2)、同时以PT二次电压和变电站内220V供电电源电压作为参考电压分别得到电流电压角度Φ和实时电流电压角度Φ1；3)、以Φ-Φ1所得到的角度做为恒定角度，时时修正，以将220V供电电源电压实时数据转变为PT二次电压实时数据；4)、去掉PT二次电压测量设备，将步骤3中修正的数据以及MOA的电流信号输入到避雷器带电测试仪，变换得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ。5)、通过电流电压角度Φ与电压同相分量为阻性电流基波峰值Ir1p判断MOA性能。作为进一步技术方案，所述步骤4中的变换为傅立叶变换。本专利技术的有益效果：1、采用本专利技术所提出监测的方法在线监测时由于选择220V供电电源电压作为参考电压，可以使避雷器在线监测系统的安装、运行不用打开PT接线箱进行二次电压的接线，避免了PT二次电压短路的危险。2、在500kV抗干扰情况下，可以对避雷器泄漏电流进行精准测量。采用本专利技术所提出的监测方法监测系统只与一次设备有磁的联系，没有电的联系，装置的安装不改变原氧化锌避雷器的任何接线及运行方式，不会对一次系统造成任何干扰和影响，降低装置故障率，延长在线监测寿命，降低维护工作量。附图说明图1为本专利技术设计原理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术作进一步说明。利用220V供电电源在线监测避雷器阻性电流的方法，所述方法包括以下几个步骤：1)、调节电源电压频率与电网频率一致，并确保MOA与电网母线三相的夹角稳定；2)、同时以PT二次电压和变电站内220V供电电源电压作为参考电压分别得到电流电压角度Φ和实时电流电压角度Φ1；3)、以Φ-Φ1所得到的角度做为恒定角度，时时修正，以将220V供电电源电压实时数据转变为PT二次电压实时数据；4)、去掉PT二次电压测量设备，将步骤3中修正的数据以及MOA的电流信号输入到避雷器带电测试仪，变换得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ。5)、通过电流电压角度Φ与电压同相分量为阻性电流基波峰值Ir1p判断MOA性能。作为进一步技术方案，所述步骤4中的变换为傅立叶变换。一、测量原理输入电流电压经过数字滤波后，取出基波，然后用投影法计算出阻性电流基波峰值Ir1p＝Ix1pcosΦ，因基波数值稳定，故普遍采用Ir1p衡量避雷器性能。总电流基波峰值Ix1p在电压基波U1方向投影为阻性电流基波峰值(Ir1p)，在垂直方向投影为容性电流基波峰值(Ic1p)，Φ为电流电压基波相位角。因此，用Φ和Ir1p均能直观衡量MOA性能。二、本专利技术设计原理如图1所示：本专利技术提出监测的方法，同时测量得到PT二次电压和变电站内220V供电电源电压，并以两个电压作为参考电压，根据上述测量原理，分别得到电流电压角度Φ和实时电流电压角度Φ1，由于两者为同一线路上、同一时间点的数据，因此两者之间的差值是一个恒定值，根据这一现象，通过仪器对变电站内220V供电电源电压进行时时修正，从而通过变电站内220V供电电源电压可测算出PT二次电压的实时数据，从而实现在线监测。三、判断标准1、仪器输入PT二次电压作为参考信号，同时输入MOA电流信号，经过傅立叶变换可以得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ。因此与电压同相分量为阻性电流基波峰值(Ir1p)，正交分量是容性电流基波峰值(Ic1p)：Ir1p＝Ix1pcosΦIc1p＝Ix1psinΦ考虑到δ＝90°-Φ相当于介损角，直接用Φ评价MOA也是十分简捷的：没有“相间干扰”时，Φ大多在81°～86°之间。按“阻性电流不能超过总电流的25％”要求，Φ不能小于75.5°，如下表对MOA性能分段评价：性能<75°75°～77°78°～80°81°～83°84°～89°>89°Φ劣差中良优有干扰当Φ<80°时应当引起注意。2、相间干扰相间干扰产生原因：测量三相MOA时，由于相间干扰影响，A、C相电流相位都要向B相方向偏移，一般偏移角度2°～4°左右，这导致A相阻性电流增加，C相变小。测试仪自动补偿原理是：假定B相对A、C影响是对称的，测量出Ic超前Ia的角度Φca，A相补偿Φ0a＝(Φca-120°)/2，C相补偿Φ0c＝-(Φca-120°)/2。这种方法实际上对A、C相阻性电流进行了软件算数平均。实际上B相对A、C影响是对称的属于假设，变电站现场情况复杂，B相对A、C相影响不一定是对称的；况且有些三相避雷器不是“一字”排列，而是“三角”排列。所以纯软件的平均补偿，有可能影响对A、C相的数据判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用220V供电电源在线监测避雷器阻性电流的方法，其特征在于，所述方法包括以下几个步骤：1)、调节电源电压频率与电网频率一致，并确保MOA与电网母线三相的夹角稳定；2)、同时以PT二次电压和变电站内220V供电电源电压作为参考电压分别得到电流电压角度Φ和实时电流电压角度Φ1；3)、以Φ‑Φ1所得到的角度做为恒定角度，时时修正，以将220V供电电源电压实时数据转变为PT二次电压实时数据；4)、去掉PT二次电压测量设备，将步骤3中修正的数据以及MOA的电流信号输入到避雷器带电测试仪，变换得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ。5)、通过电流电压角度Φ与电压同相分量为阻性电流基波峰值Ir1p判断MOA性能。

【技术特征摘要】
1.利用220V供电电源在线监测避雷器阻性电流的方法，其特征在于，所述方法包括以下几个步骤：1)、调节电源电压频率与电网频率一致，并确保MOA与电网母线三相的夹角稳定；2)、同时以PT二次电压和变电站内220V供电电源电压作为参考电压分别得到电流电压角度Φ和实时电流电压角度Φ1；3)、以Φ-Φ1所得到的角度做为恒定角度，时时修正，以将220V供电电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，王校丹，鲁永，李钊，李忠民，杨光，姚孟，崔凤庆，张利，武臻，叶少坤，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司检修公司，保定同为电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41