CN101533041A - 一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法 - Google Patents

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祝铭
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Abstract

本发明公开了一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，利用本方法实现了有效地获取阻性电流值，增强避雷器状态监测的有效性和精确度，也提高了系统运行的可靠性。本发明通过下述技术方案予以实现：一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，包括以下步骤：首先采样固定周期的避雷器泄漏全电流周期信号；再根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号，确定容性电流的峰值；然后根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号与确定电流峰值步骤S2中确定的容性电流的峰值，通过计算获得泄漏阻性电流；最后根据确定阻性电流步骤S3中计算获得的泄漏阻性电流，确定周期性的泄漏阻性电流波形。

Description

一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法
技术领域
本发明涉及一种分离检测阻性泄漏电流的方法，尤其涉及一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法。
技术背景
氧化锌避雷器是保护电器设备免受过电压侵害的一种保护设备。由于氧化锌避雷器优越的非线性特性和良好的通流能力，现已被广大电力部门用户接受而广泛使用，然而随着氧化锌避雷器的大量使用，因避雷器本身发生事故而导致被保护电器设备发生损坏与引起电力事故也有发生，尤其是110kV及以上电压等级氧化锌避雷器一旦发生事故将给用户造成巨大损失。因此在不断提高避雷器的制造水平、保证避雷器制造质量的基础上，积极开展对避雷器运行状态的进一步研究将有助于电力设备的安全运行。
目前，人们通常采取每年对避雷器停电检测或者在避雷器的接地回路中串入一只泄漏电流监视仪，利用人工巡视，记录电流读数来判断避雷器的老化和绝缘损坏程度。而泄漏电流监视仪，只能监测流过避雷器的全电流，然而流过避雷器的泄漏电流IX包含阻性电流分量IR和容性电流分量IC。在正常状态下阻性电流分量要比容性电流分量要小得多，如果采用屏蔽装置消除避雷器外部瓷套的影响，避雷器内部的全电流一般在700uA左右，而阻性电流只有150uA左右，此时容性电流的数值接近于全电流，即使阻性电流的变化超过了一倍，在监视仪上反映的读数变化也很不明显，因此这种泄漏电流监视仪不能有效地反映阻性电流的变化情况。但是避雷器的故障往往是其泄漏电流中的阻性电流分量增大造成的，由于阻性电流增加引起了有功分量加大，达到一定程度后会导致避雷器热崩溃，如果不能迅速将故障避雷器及时退出运行，很可能在几天或几小时内发生爆炸，从而引发大面积的停电事故。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，可有效地获取阻性电流值，增强避雷器状态监测的有效性和精确度，也提高了系统运行的可靠性。
本发明通过下述技术方案予以实现：一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，包括以下步骤：
采样步骤S1，采样固定周期的避雷器泄漏全电流周期信号；
确定电流峰值步骤S2，根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号，确定容性电流的峰值；
确定阻性电流步骤S3，根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号与确定电流峰值步骤S2中确定的容性电流的峰值，通过计算获得泄漏阻性电流；
获得电流波形步骤S4，根据确定阻性电流步骤S3中计算获得的泄漏阻性电流，确定周期性的泄漏阻性电流波形。
所述的一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，其确定电流峰值步骤S2中的电流的峰值是通过在该泄漏全电流信号的一个周期全波信号中寻找函数单调递增的第一个正极值点，并把它作为容性电流的峰值来实现的。
所述的一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，其确定阻性电流步骤S3中的泄漏阻性电流是通过公式IR(t-KT)＝IX(t-KT)-ICM×COS[(t-tCM-KT)×2π/T]来计算获得的，同时可确定阻性电流的峰值IRM和有效值IR，其中IR(t-KT)为泄漏阻性电流，T为全电流周期，K为周期数，t为周期T内的任意时刻，tCM为对应ICM的时刻，取值为正负无穷范围内的整数；当泄漏阻性电流源小于泄漏全电流且不影响泄漏阻性电流检测分离精度时，取t＝tCM+T/4时所对应的IX(t-KT)值为阻性电流峰值。
由于采用上述技术方案，本发明提供的一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法具有这样的有益效果：实现了有效地获取阻性电流值，增强避雷器状态监测的有效性和精确度，也提高了系统运行的可靠性。
附图说明
图1是本发明一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法的流程图；
图2是本发明一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法的泄漏阻性电流波形图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，包括以下步骤：
采样步骤S1，采样固定周期的避雷器泄漏全电流周期信号；
确定电流峰值步骤S2，根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号，确定容性电流的峰值，电流的峰值是通过在该泄漏全电流信号的一个周期全波信号中寻找函数单调递增的第一个正极值点，并把它作为容性电流的峰值来实现的；
确定阻性电流步骤S3，根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号与确定电流峰值步骤S2中确定的容性电流的峰值，通过计算获得泄漏阻性电流，泄漏阻性电流是通过公式IR(t-KT)＝IX(t-KT)-ICM×COS[(t-tCM-KT)×2π/T]来计算获得的，同时可确定阻性电流的峰值IRM和有效值IR，其中IR(t-KT)为泄漏阻性电流，T为全电流周期，K为周期数，t为周期T内的任意时刻，tCM为对应ICM的时刻，取值为正负无穷范围内的整数；
获得电流波形步骤S4，根据确定阻性电流步骤S3中计算获得的泄漏阻性电流，确定周期性的泄漏阻性电流波形。
本发明可消除避雷器相间干扰的影响，有助于泄流监视器能更精确地反映避雷器阻性电流的变化，从而增强避雷器状态监测的有效性，以提高系统运行的可靠性。
以上实施方式对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施方式中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，包括以下步骤：
采样步骤S1，采样固定周期的避雷器泄漏全电流周期信号；
确定电流峰值步骤S2，根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号，确定容性电流的峰值；
确定阻性电流步骤S3，根据采样步骤S1采样的泄漏全电流周期信号与确定电流峰值步骤S2中确定的容性电流的峰值，通过计算获得泄漏阻性电流；
获得电流波形步骤S4，根据确定阻性电流步骤S3中计算获得的泄漏阻性电流，确定周期性的泄漏阻性电流波形。
2.根据权利要求1所述的一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，其特征在于，所述的确定电流峰值步骤S2中的电流的峰值是通过在该泄漏全电流信号的一个周期全波信号中寻找函数单调递增的第一个正极值点，并把它作为容性电流的峰值来实现的。
3.根据权利要求1所述的一种无电压参考源的在线分离检测阻性泄漏电流的方法，其特征在于，所述的确定阻性电流步骤S3中的泄漏阻性电流是通过公式IR(t-KT)＝IX(t-KT)-ICM×COS[(t-tCM-KT)×2π/T]来计算获得的，同时可确定阻性电流的峰值IRM和有效值IR，其中IR(t-KT)为泄漏阻性电流，T为全电流周期，K为周期数，t为周期T内的任意时刻，tCM为对应ICM的时刻；当泄漏阻性电流源小于泄漏全电流且不影响泄漏阻性电流检测分离精度时，取t＝tCM+T/4时所对应的IX(t-KT)值为阻性电流峰值。
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