CN112305349A - 一种moa阻性电流快速测量方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种MOA阻性电流快速测量方法，采用同相电容型设备泄漏电流重构系统电压。在保证精度的前提下，提高了MOA阻性电流带电检测的安全性。相对其它测量方法，测量精度更高，能够避免传统阻性电流提取方法在电压互感器提取电网电压时，容易引起保护装置动作的因素，提高了测量的安全性与稳定性。同时，装置通过测得同相电容型设备泄漏电流和氧化锌避雷器泄漏电流，即可计算出MOA的阻性电流，测量方式简单，检测方式方便易行。

Description

一种MOA阻性电流快速测量方法
技术领域
本申请涉及金属氧化物避雷器阻性电流测量技术领域，尤其涉及一种MOA阻性电流快速测量方法。
背景技术
金属氧化物避雷器(MOA)的绝缘状态对其自身以及周围电力设备的安全运行十分重要。传统的测量方法是利用电压互感器二次端子获取系统电压，同时同步采集避雷器的泄漏电流，通过算法提取MOA的阻性电流分量。
通过在电压互感器二次端子获取电压信号时，可能会引起二次回路短路等情况，由于二次端子还连接保护设备，会导致电网保护装置动作，这将带来电力系统设备安全危害和电能输送稳定性降低，因此，无电压参考的MOA阻性电流测量方式成为了一种新的研究方向。
现有的无电压参考的MOA阻性电流测量方式有非接触传感器获取系统电压，其工作原理是通过输电线路与传感器之间存在的杂散电容和传感器的分压电容形成电容分压器，从而获取输电线路中的电压波形。感应金属板经过匹配电阻引出电压信号，并通过同轴电缆传输到外部的数据采集系统。但是杂散电容受外界干扰影响比较严重，所以精度无法得到保障。因此，提供一种安全、高效的提取氧化锌避雷器阻性电流方法对MOA阻性电流测量技术领域具有较大的经济价值。
发明内容
本申请提供了一种MOA阻性电流快速测量方法，将避雷器对应的同母线、同电压等级、同相变压器的泄漏电流重构系统电压技术应用于氧化锌避雷器的带电检测中，提高了避雷器阻性电流测量的运行安全指数。
本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种MOA阻性电流快速测量方法，包括以下步骤：
获取待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号Ix；
同步获取与所述待测避雷器连接在同一高压母线的同相电容型设备接地引下线的泄漏电流信号I；
将同步获取的所述接地引下线电流信号Ix与所述泄漏电流信号进行比较I，获得测量波形信号之间的时间差Δt；
将所述时间差Δt转化为相角差Φ，所述相角差Φ为避雷器的等值介质损耗角θ；
通过所述等值介质损耗角θ计算避雷器阻性电流分量。
可选的，所述将所述时间差Δt转化为相角差Φ，包括：
根据公式
Figure BDA0002732842030000011
将所述时间差Δt转化为相角差Φ；
其中，Φ为相差角，Δt为时间差。
可选的，通过所述等值介质损耗角θ计算避雷器阻性电流分量，包括：
根据公式IR＝IX·Sinθ计算避雷器阻性电流分量；
其中，IR为阻性电流，Ix为接地引下线电流信号，θ为等值介质损耗角。
可选的，所述同相电容型设备为纯容性或近似容性设备。
可选的，所述同相电容型设备包括同相高压电容器、同相电流互感器和同相变压器套管。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
本申请提供了一种MOA阻性电流快速测量方法，采用同相电容型设备泄漏电流重构系统电压。在保证精度的前提下，提高了MOA阻性电流带电检测的安全性。相对其它测量方法，测量精度更高，能够避免传统阻性电流提取方法在电压互感器提取电网电压时，由于采用电压互感器的方式，容易引起保护装置动作的因素，提高了测量的安全性与稳定性。同时，装置通过测得同相电容型设备的容性电流和氧化锌避雷器泄漏电流，即可计算出MOA的阻性电流，测量方式简单，检测方式方便易行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的MOA阻性电流快速测量方法流程图；
图2为电网中输电线路各参量的相位关系示意图；
图3为本申请实施例提供的测量过程波形提取示意图；
图4为本申请实施例提供的基于同相高压电容器的MOA阻性电流快速测量方法原理示意图；
图5为本申请实施例提供的基于同相电流互感器的MOA阻性电流快速测量方法原理示意图；
图6为本申请实施例提供的基于同相变压器套管末屏的MOA阻性电流快速测量方法原理示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
请参考附图1，附图1为本申请实施例提供的MOA阻性电流快速测量方法流程图，如图1所示，本申请提供的MOA阻性电流快速测量方法包括以下步骤：
S1：获取待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号Ix；
S2：同步获取与所述待测避雷器连接在同一高压母线的同相电容型设备接地引下线的泄漏电流信号I；
S3：将同步获取的所述接地引下线电流信号Ix与所述泄漏电流信号进行比较I，获得测量波形信号之间的时间差Δt；
S4：将所述时间差Δt转化为相角差Φ，所述相角差Φ为避雷器的等值介质损耗角θ；
S5：通过所述等值介质损耗角θ计算避雷器阻性电流分量。
由于高压电容器的电容量大，其介质损失角正切值小于0.1％，对应的介质损失角也极小，且远小于氧化锌避雷器的等值介质损失角。因此认为该高压电容器为纯电容性设备，其容性电流超前电容电压90度；
如图2所示，为各参量的相位关系示意图。由于电容器为纯电容性设备，自身介质损失较为零，利用积分电路对同相高压电容器的泄漏电流信号I进行积分即可得到系统电压 U。
对于氧化锌避雷器的泄漏电流信号Ix而言，其具有幅值小但是等值介质损失角较大的特点；本申请技术方案不采用获取电压互感器二次输出电压作为参考，避免误操作引起二次系统短路带来的保护误动作风险。
作为一种实施方式，图3为本申请实施例提供的测量过程波形提取示意图，如图3所示，所述将所述时间差Δt转化为相角差Φ，包括：
根据公式
Figure BDA0002732842030000031
将所述时间差Δt转化为相角差Φ；
其中，Φ为相差角，Δt为时间差。
通过所述等值介质损耗角θ计算避雷器阻性电流分量，包括：
根据公式IR＝IX·Sinθ计算避雷器阻性电流分量；
其中，IR为阻性电流，Ix为接地引下线电流信号，θ为等值介质损耗角。
所述同相电容型设备为纯电容性设备或近似容性设备。
实施例1：
请参考附图4，附图4为本申请实施例提供的基于同相高压电容器的MOA阻性电流快速测量方法原理示意图，如图所示，具体为将待测避雷器以及第一电流传感器CT1，安装在待测避雷器的电路中，用于获取待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号，即Ix。
还包括第二电流传感器CT2，安装在与所述待测避雷器连接在同一高压管母的同相高压电容器的电路中，用于同步获取与所述待测避雷器连接在同一高压母线的同相高压电容器接地引下线的泄漏电流信号，即IC。
示波器采用交流耦合方式，消除器件零飘、温飘带来的直流分量。示波器触发电平设为零，同步采集待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号Ix和同相高压电容器接地引下线的泄漏电流信号IC，获得测量波形信号之间的时间差Δt，则相角差为
Figure BDA0002732842030000032
该相角差即为避雷器等值介损角，最后，根据公式IR＝IX·Sinθ即可得到避雷器阻性电流分量。
实施例2：
请参考附图5，附图5为本申请实施例提供的基于同相电流互感器的MOA阻性电流快速测量方法原理示意图，如图所示，该方法采用第一电流传感器CT1，安装在待测避雷器的电路中，用于获取待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号，即Ix。
采用第二电流传感器CT2，安装在与所述待测避雷器连接在同一高压管母的同相电流互感器的电路中，用于同步获取与所述待测避雷器连接在同一高压母线的同相电流互感器接地引下线的泄漏电流信号，即ITA。
示波器采用交流耦合方式，消除器件零飘、温飘带来的直流分量。示波器触发电平设为零，同步采集待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号Ix和同相电流互感器接地引下线的的泄漏电流信号I，获得测量波形信号之间的时间差Δt，则相角差为
Figure BDA0002732842030000041
该相角差即为避雷器等值介损角，最后，根据公式IR＝IX·Sinθ即可得到避雷器阻性电流分量。
实施例3：
请参考附图6，附图6为本申请实施例提供的基于同相变压器套管末屏的MOA阻性电流快速测量方法原理示意图，如图所示，该方法采用第一电流传感器CT1，安装在待测避雷器的电路中，用于获取待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号，即Ix。
采用第二电流传感器CT2，安装在与所述待测避雷器连接在同一高压管母的同相变压器套管末屏的电路中，用于同步获取与所述待测避雷器连接在同一高压母线的同相变压器套管末屏接地引下线的泄漏电流信号，即IT。
示波器采用交流耦合方式，消除器件零飘、温飘带来的直流分量。示波器触发电平设为零，同步采集待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号Ix和同相变压器套管末屏接地引下线的泄漏电流信号I，获得测量波形信号之间的时间差Δt，则相角差为
Figure BDA0002732842030000042
该相角差即为避雷器等值介损角，最后，根据公式IR＝IX·Sinθ即可得到避雷器阻性电流分量。
本实施例采用通用示波器设备对测量结果进行分析，避免了复杂设备的繁琐性，进一步优化了带电检测的效率，降低了技术成本。
本申请实施例提供的技术方案将避雷器对应的同母线、同电压等级、同相电容器泄漏电流重构系统电压技术应用于氧化锌避雷器的带电检测中，提高了避雷器阻性电流测量的运行安全指数；采用通用示波器设备对测量结果进行分析，避免了复杂设备的繁琐性，进一步优化了带电检测的效率，降低了技术成本。
综上，本申请提供的MOA阻性电流快速测量方法，采用同相电容型设备的泄漏电流重构系统电压。在保证精度的前提下，提高了MOA阻性电流带电检测的安全性。相对其它测量方法，测量精度更高，能够避免传统阻性电流提取方法在电压互感器提取电网电压时，由于采用电压互感器的方式，容易引起保护装置动作的因素，提高了测量的安全性与稳定性。同时，装置通过测得同相电容型设备的容性电流和氧化锌避雷器泄漏电流，即可计算出MOA的阻性电流，测量方式简单，检测方式方便易行。
需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种MOA阻性电流快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待测避雷器接地引下线的泄漏电流信号Ix；
同步获取与所述待测避雷器连接在同一高压母线的同相电容型设备接地引下线的泄漏电流信号I；
将同步获取的所述接地引下线电流信号Ix与所述泄漏电流信号进行比较I，获得测量波形信号之间的时间差Δt；
将所述时间差Δt转化为相角差Φ，所述相角差Φ为避雷器的等值介质损耗角θ；
通过所述等值介质损耗角θ计算避雷器阻性电流分量。
2.根据权利要求1所述的MOA阻性电流快速测量方法，其特征在于，所述将所述时间差Δt转化为相角差Φ，包括：
根据公式
Figure FDA0002732842020000011
将所述时间差Δt转化为相角差Φ；
其中，Φ为相差角，Δt为时间差。
3.根据权利要求1所述的MOA阻性电流快速测量方法，其特征在于，通过所述等值介质损耗角θ计算避雷器阻性电流分量，包括：
根据公式IR＝IX·Sinθ计算避雷器阻性电流分量；
其中，IR为阻性电流，Ix为接地引下线电流信号，θ为等值介质损耗角。
4.根据权利要求1所述的MOA阻性电流快速测量方法，其特征在于，所述同相电容型设备为纯容性或近似容性设备。
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