CN114047375A - 避雷器阻性电流检测装置及检测方法 - Google Patents

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CN114047375A CN202111383945.2A CN202111383945A CN114047375A CN 114047375 A CN114047375 A CN 114047375A CN 202111383945 A CN202111383945 A CN 202111383945A CN 114047375 A CN114047375 A CN 114047375A
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张海
李永祥
马丽强
梁基重
刘志翔
王文华
吴志远
陈青松
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Abstract

本发明属于避雷器状态检测技术领域，具体涉及避雷器阻性电流检测装置及检测方法；采用的技术方案为：S1：避雷器单元A、避雷器单元B和避雷器单元C中的电流传感器分别获取三相运行避雷器的全电流；S2：将获取到A、B、C相的全电流输入至各自的滤波器中，得到A、B、C相的基波全电流，并提取电流幅值和相位；S3：选择B相基波全电流过零点为参考零位，依据B相的电流幅值计算获取A、C两相基波电流同时刻的相位角；S4：将获取的B相全电流相位角输入移相器，将移相30度和‑210度后的相位角作为A、C相参考电压相位并存储；S5：将A、C相的参考电压相位和基波全电流输入至各自的阻性电流运算器。

Description

避雷器阻性电流检测装置及检测方法
技术领域
本发明属于避雷器状态检测技术领域，具体涉及避雷器阻性电流检测装置及检测方法。
背景技术
避雷器状态评价主要是用三相避雷器的阻性电流比较来实现，也是目前一种可靠性高的方法。目前的检测装置除了采集全电流，还需要从并联的电压互感器二次侧获取对应相别的参考电压相位，全电流中与电压相位相同的分量既是阻性电流。
获取参考电压测试阻性电流结果稳定可信，却又存在接线复杂，接取电压互感器参考电压容易发生二次接线短路引起电网跳闸的风险；因此，针对现有测试方法的不足，通过对氧化锌避雷器运行电压下的阻性电流检测装置进行研究。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了避雷器阻性电流检测装置及检测方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：本发明提出一种既安全可靠又便捷的测试装置，测试装置仅需采集三相避雷器的全泄漏电流，通过运算电路计算，即可获取和现有阻性电流测试一样的效果，同时摒弃了接取电压互感器二次参考电压，避免了人为接线对电网造成停电的可能，对运行中避雷器的状态评估有着重要的意义。
避雷器阻性电流检测装置，包括避雷器单元A、避雷器单元B、避雷器单元C；
所述避雷器单元A包括避雷器本体，所述避雷器本体的下端设置有避雷器基座，所述避雷器基座与接地端GND连接，所述避雷器本体的低压侧通过避雷器基座与地电位绝缘，所述避雷器本体的回路上接有监测装置和电流传感器，所述电流传感器的A侧与监测装置连接，所述电流传感器的B侧接至接地线，所述电流传感器的C侧接有滤波器，所述避雷器单元B、避雷器单元C与避雷器单元A的结构相同；
所述避雷器单元A的滤波器与A相阻性电流运算器电性连接，所述避雷器单元C的滤波器与C相阻性电流运算器电性连接，所述避雷器单元B的滤波器分别与A相参考电压移相器和C相参考电压移相器的一侧相连，所述A相参考电压移相器的另一侧接至所述A相阻性电流运算器，所述C相参考电压移相器的另一侧接至所述C相阻性电流运算器。
还包括多条运行线路，多条所述运行线路分别与避雷器单元A、避雷器单元B、避雷器单元C一一对应。
多条所述运行线路包括A相运行线路、B相运行线路和C相运行线路，所述A相运行线路与避雷器单元A的避雷器本体的高压侧连接；
所述B相运行线路与避雷器单元B的避雷器本体的高压侧连接；
所述C相运行线路与避雷器单元C的避雷器本体的高压侧连接。
避雷器阻性电流检测装置的检测方法，具体包括以下步骤：
S1：避雷器单元A、避雷器单元B和避雷器单元C中的电流传感器分别获取三相运行避雷器的全电流；
S2：将获取到A、B、C相的全电流输入至各自的滤波器中，得到A、B、C相的基波全电流，并提取各相的电流周期有效值；
S3：选择B相基波全电流由正变负的过零点为参考零位，依据同时刻A、C相电流幅值和周期有效值计算获取A、C两相基波电流同时刻的相位角；
S4：将获取的B相全电流相位角即上述过零点时刻的相位角，分别输入至A相参考电压移相器11和C相参考电压移相器12，将移相30度后的相位角作为A相参考电压相位并存储，将移相-210度后的相位角作为C相参考电压相位并存储；
S5：将步骤S4获取的A、C相的参考电压相位、步骤S3获取的A、C两相基波电流同时刻的相位角和A、C两相基波全电流输入至各自的阻性电流运算器；首先计算出A、C两相基波电流同时刻的相位角和A、C两相的参考电压相位的相位差，再将A、C相基波全电流周期有效值与计算出的A、C相相位差的余弦值相乘，得到A、C相参考阻性电流有效值。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、本发明提供的一种运行电压下三相氧化锌避雷器阻性电流检测装置，省去了PT二次获取电压的接线，避免了测试接线给一次设备带来的不安全因素。
2、本发明通过基波全电流获取参考电压相位及计算参考阻性电流，测试结果稳定可靠，而且通过比对计算完全可以适用现有规程的阻性电流相间差，能满足避雷器性能判断的要求。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1为避雷器单元A，2为避雷器单元B，3为避雷器单元C，4为避雷器本体，5为避雷器基座，6为监测装置，7为电流传感器，8为滤波器，9为A相阻性电流运算器，10为C相阻性电流运算器，11为A相参考电压移相器，12为C相参考电压移相器，13为A相运行线路，14为B相运行线路，15为C相运行线路。
具体实施方式
如图所示，避雷器阻性电流检测装置，包括避雷器单元A1、避雷器单元B2、避雷器单元C3；
所述避雷器单元A1包括避雷器本体4，所述避雷器本体4的下端设置有避雷器基座5，所述避雷器基座5与接地端GND连接，所述避雷器本体4的低压侧通过避雷器基座5与地电位绝缘，以便于在运行中接入监测装置6监测避雷器本体的全电流，所述避雷器本体4的回路上接有监测装置6和电流传感器7，所述电流传感器7的A侧与监测装置6连接，所述电流传感器7的B侧接至接地线，所述电流传感器7的C侧接有滤波器8，所述避雷器单元B2、避雷器单元C3与避雷器单元A1的结构相同；避雷器单元A1、避雷器单元B2、避雷器单元C3中各自的电流传感器可分别获取三相避雷器的全电流；
所述避雷器单元A1的滤波器与A相阻性电流运算器9电性连接，所述避雷器单元C3的滤波器与C相阻性电流运算器10电性连接，所述避雷器单元B2的滤波器分别与A相参考电压移相器11和C相参考电压移相器12的一侧相连，所述A相参考电压移相器11的另一侧接至所述A相阻性电流运算器9，所述C相参考电压移相器12的另一侧接至所述C相阻性电流运算器10。
优选的，还包括多条运行线路，多条所述运行线路分别与避雷器单元A1、避雷器单元B2、避雷器单元C3一一对应。
优选的，多条所述运行线路包括A相运行线路13、B相运行线路14和C相运行线路15，所述A相运行线路13与避雷器单元A1的避雷器本体的高压侧连接；
所述B相运行线路14与避雷器单元B2的避雷器本体的高压侧连接；
所述C相运行线路15与避雷器单元C3的避雷器本体的高压侧连接。
优选的，避雷器单元A1、避雷器单元B2、避雷器单元C3分别简称为A相、B相和C相。
B相的全电流经过B相50HZ滤波器获取B相全泄漏电流基波，将得到的基波电流输入至A相参考电压移相器11，移相30度后得到A相的相对参考电压相位，再将该信号输入至A相阻性电流运算器9；A相电流传感器7输出的A相全电流输入至A相阻性电流运算器9，进行正交分解计算得出基于B相全电流为参考的A相参考阻性电流。
B相的全电流经过B相50HZ滤波器获取B相全泄漏电流基波，将得到的基波电流输入至C相参考电压移相器12，移相-210度后得到C相的相对参考电压相位，再将该信号输入至C相阻性电流运算器10；C相的电流传感器输出的C相全电流输入至C相阻性电流运算器10，进行正交分解技算得出基于B相全电流为参考的C相参考阻性电流。
最后，可以根据测试的A相和C相参考阻性电流与历史数据的纵向变化量判断出避雷器的运行状态，具体的比较判断标准仍可参考传统的阻性电流测试比较差值标准。
避雷器阻性电流检测装置的检测方法，具体包括以下步骤：
S1：避雷器单元A1、避雷器单元B2和避雷器单元C3中的电流传感器分别获取三相运行避雷器的全电流；
S2：将获取到A、B、C相的全电流输入至各自的滤波器中，得到A、B、C相的基波全电流，并提取各相的电流周期有效值；
S3：选择B相基波全电流由正变负的过零点为参考零位，依据同时刻A、C相电流幅值和周期有效值计算获取A、C两相基波电流同时刻的相位角；
S4：将获取的B相全电流相位角即上述过零点时刻的相位角，分别输入至A相参考电压移相器11和C相参考电压移相器12，将移相30度后的相位角作为A相参考电压相位并存储，将移相-210度后的相位角作为C相参考电压相位并存储；
S5：将步骤S4获取的A、C相的参考电压相位、步骤S3获取的A、C两相基波电流同时刻的相位角和A、C两相基波全电流输入至各自的阻性电流运算器；首先计算出A、C两相基波电流同时刻的相位角和A、C两相的参考电压相位的相位差，再将A、C相基波全电流周期有效值与计算出的A、C相相位差的余弦值相乘，得到A、C相参考阻性电流有效值。
上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.避雷器阻性电流检测装置，其特征在于，包括避雷器单元A（1）、避雷器单元B（2）、避雷器单元C（3）；
所述避雷器单元A（1）包括避雷器本体（4），所述避雷器本体（4）的下端设置有避雷器基座（5），所述避雷器基座（5）与接地端GND连接，所述避雷器本体（4）的低压侧通过避雷器基座（5）与地电位绝缘，所述避雷器本体（4）的回路上接有监测装置（6）和电流传感器（7），所述电流传感器（7）的A侧与监测装置（6）连接，所述电流传感器（7）的B侧接至接地线，所述电流传感器（7）的C侧接有滤波器（8），所述避雷器单元B（2）、避雷器单元C（3）与避雷器单元A（1）的结构相同；
所述避雷器单元A（1）的滤波器与A相阻性电流运算器（9）电性连接，所述避雷器单元C（3）的滤波器与C相阻性电流运算器（10）电性连接，所述避雷器单元B（2）的滤波器分别与A相参考电压移相器（11）和C相参考电压移相器（12）的一侧相连，所述A相参考电压移相器（11）的另一侧接至所述A相阻性电流运算器（9），所述C相参考电压移相器（12）的另一侧接至所述C相阻性电流运算器（10）。
2.根据权利要求1所述的避雷器阻性电流检测装置，其特征在于，还包括多条运行线路，多条所述运行线路分别与避雷器单元A（1）、避雷器单元B（2）、避雷器单元C（3）一一对应。
3.根据权利要求2所述的避雷器阻性电流检测装置，其特征在于，多条所述运行线路包括A相运行线路（13）、B相运行线路（14）和C相运行线路（15），所述A相运行线路（13）与避雷器单元A（1）的避雷器本体的高压侧连接；
所述B相运行线路（14）与避雷器单元B（2）的避雷器本体的高压侧连接；
所述C相运行线路（15）与避雷器单元C（3）的避雷器本体的高压侧连接。
4.避雷器阻性电流检测装置的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：避雷器单元A（1）、避雷器单元B（2）和避雷器单元C（3）中的电流传感器分别获取三相运行避雷器的全电流；
S2：将获取到A、B、C相的全电流输入至各自的滤波器中，得到A、B、C相的基波全电流，并提取各相的电流周期有效值；
S3：选择B相基波全电流由正变负的过零点为参考零位，依据同时刻A、C相电流幅值和周期有效值计算获取A、C两相基波电流同时刻的相位角；
S4：将获取的B相全电流相位角即上述过零点时刻的相位角，分别输入至A相参考电压移相器11和C相参考电压移相器12，将移相30度后的相位角作为A相参考电压相位并存储，将移相-210度后的相位角作为C相参考电压相位并存储；
S5：将步骤S4获取的A、C相的参考电压相位、步骤S3获取的A、C两相基波电流同时刻的相位角和A、C两相基波全电流输入至各自的阻性电流运算器；首先计算出A、C两相基波电流同时刻的相位角和A、C两相的参考电压相位的相位差，再将A、C相基波全电流周期有效值与计算出的A、C相相位差的余弦值相乘，得到A、C相参考阻性电流有效值。
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