CN213275742U - 一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置 - Google Patents

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钱国超
潘浩
彭庆军
周仿荣
马御棠
马仪
黄然
文刚
耿浩
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Abstract

本实用新型涉及一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，包括取样电流传感器和主机，取样电流传感器包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，第一电流传感器CT1设与待测避雷器连接在同一高压母线上，第二电流传感器CT2设置在与待测避雷器连接在同一高压母线的电容型设备的电路中；主机包括计算模块和电容器介质损耗正切输入模块，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2均与计算模块连接，电容器介质损耗正切输入模块与计算模块连接，计算模块根据泄露电流IX、泄漏电流IC和介质损耗正切值数据分析计算得出阻性电流IR。本实用新型能弥补现有测量设备缺陷，使得MOA阻性电流测量兼具准确性和安全性，对运行中避雷器的状态评估有着重要的意义。

Description

一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置
技术领域
本申请涉及金属氧化锌避雷器在线监测系统设计技术领域，尤其涉及一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置。
背景技术
金属氧化锌避雷器(MOA)具有良好的非线性特性，可以使与之并联的各种电力设备免受异常高电压的影响，在电力系统中得到了广泛的应用，是保障电力系统安全稳定运行不可或缺的一环。
在长期的运行过程中MOA会出现阀片老化或受潮现象，导致其保护能力下降甚至发生故障。避雷器内部阀片绝缘劣化初期，其运行电压下阻性电流会显著增加，而容性电流变化不大，运行电压下全电流和阻性电流是判断避雷器运行状态的重要参数。
目前常用的阻性电流提取方法是从被测避雷器回路的电磁式电压互感器(PT)或电容式电压互感器(CVT)中获取电压信号，同时获取氧化锌避雷器泄漏电流信号，将这电压、电流两路信号进行同步采样，由阻性电流提取算法软件计算得到氧化锌避雷器的阻性电流。传统的方法可以在避雷器带电情况下提取出氧化锌避雷器的阻性电流，从而进一步分析其绝缘状况，并判断能否在系统中继续运行以保护电力设备。
系统电压(避雷器电压)的获取，是准确测量金属氧化锌避雷器阻性电流的基本要求。系统电压的测量包含二次电压法、感应板法和补偿法。采用感应板法和补偿法的测量装置因其参考电压不准确，影响避雷器阻性电流精度；从电压互感器二次侧获取参考电压的测量装置，测试参考电压和阻性电流结果稳定可信，但由于带电检测需获取电压互感器二次电压，可能因误操作导致二次侧短路，引起继电保护装置误动作，严重影响电力系统的安全稳定。
所以，提供一种不需要测量避雷器回路中的系统电压信号就可以测量出阻性电流的装置，是目前需要解决的主要问题。
实用新型内容
本申请提供了一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，以解决目前通过先获取系统电压的方式来获取阻性电流，但是带电检测需获取电压互感器二次电压，可能因误操作导致二次侧短路，引起继电保护装置误动作，严重影响电力系统的安全稳定的问题。
本申请采用的技术方案如下：
本实用新型的一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，包括电容型设备、取样电流传感器和主机，
所述取样电流传感器包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，所述第一电流传感器CT1设与所述待测避雷器连接在同一高压母线上，所述第一电流传感器CT1用于测量待测避雷器接地引下线流过的全电流IX，所述第二电流传感器CT2设置在与所述待测避雷器连接在同一高压母线的电容型设备的电路中，所述第二电流传感器CT2用于测量同相电容型设备接地引下线流出的泄漏电流IC；
所述主机包括计算模块和电容器介质损耗正切输入模块，所述第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2均与所述计算模块连接，所述电容器介质损耗正切输入模块与所述计算模块连接，
所述第一电流传感器CT1将全电流IX测量结果传输至所述计算模块中，所述第二电流传感器CT2将泄漏电流IC测量结果传输至所述计算模块中，所述电容器介质损耗正切值输入模块用于将电容型设备最近一次预防性试验的介质损耗正切值数据传输至所述计算模块中，所述计算模块根据所述全电流IX、所述泄漏电流IC和介质损耗正切值数据分析计算得出阻性电流IR。
进一步地，所述电容器设备包括同相电容器、同相电流互感器和同相主变高压套管末屏。
进一步地，所述主机包括信号接收模块、信号比较模块、阻性电流求解模块和信号输出模块，
所述第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2均与所述信号接收模块输入端相连接，所述信号接收模块的输出端与所述信号比较模块的输入端，所述信号比较模块的输出端与所述阻性电流求解模块的输入端连接，所述阻性电流求解模块的输出端与所述信号输出模块的输入端连接。
进一步地，所述信号接收模块依次包括A/D转换单元、信号放大单元和滤波单元。
进一步地，所述第二电流传感器CT2为无源零磁通穿心式互感器。
采用本申请的技术方案的有益效果如下：
本实用新型的一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，针对MOA阻性电流测量准确度和安全性不能兼得的困境，设计出不依靠电压互感器获取避雷器电压的金属氧化锌避雷器阻性电流检测装置，以避免因获取电压互感器二次侧电压而导致的保护装置误动作。采用第一电流传感器和第二电流传感器分别获取MOA及电容性设备泄漏电流，通过计算模块和电容器介质损耗正切输入模块的信号处理、同步采集及积分算法，实现对MOA阻性电流的计算提取。
本实施例的阻性电流测量装置能有效弥补现有测量设备缺陷，使得MOA阻性电流测量兼具准确性和安全性，对运行中避雷器的状态评估有着重要的意义；
同时，本实用新型不需要复杂的接线，且实地即可测量，实用方便。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置的结构示意图；
图示说明：
其中，1-高压母线；2-避雷器；3-电容型设备；4-信号接收模块；5-信号比较模块；6-阻性电流求解模块；7-电容型设备介质损耗正切值输入模块；8-信号输出模块。
具体实施方式
参见图1，为一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置的结构示意图。
本申请提供的一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，包括电容型设备、取样电流传感器和主机。
具体来说，取样电流传感器包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，第一电流传感器CT1设与待测避雷器连接在同一高压母线上，第一电流传感器CT1用于测量待测避雷器接地引下线流过的全电流IX，第二电流传感器CT2设置在与所述待测避雷器连接在同一高压母线的电容型设备的电路中，第二电流传感器CT2用于测量同相电容型设备接地引下线流出的泄漏电流IC；
主机包括计算模块和电容器介质损耗正切输入模块，所述第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2均与所述计算模块连接，所述电容器介质损耗正切输入模块与所述计算模块连接，
第一电流传感器CT1将全电流IX测量结果传输至所述计算模块中，所述第二电流传感器CT2将泄漏电流IC测量结果传输至所述计算模块中，所述电容器介质损耗正切值输入模块用于将电容型设备最近一次预防性试验的介质损耗正切值数据传输至所述计算模块中，所述计算模块根据所述全电流IX、所述泄漏电流IC和介质损耗正切值数据分析计算得出阻性电流IR。
电容型设备包括同相电容器、同相电流互感器和同相主变高压套管末屏。
主机包括信号接收模块、信号比较模块、阻性电流求解模块和信号输出模块，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2均与信号接收模块输入端相连接，信号接收模块的输出端与所述信号比较模块的输入端，信号比较模块的输出端与所述阻性电流求解模块的输入端连接，所述阻性电流求解模块的输出端与所述信号输出模块的输入端连接。
信号接收模块依次包括A/D转换单元、信号放大单元和滤波单元。
具体来说，本实施例的金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，包括电容型设备、取样电流传感器和主机，
其中电流传感器包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，第一电流传感器CT1用于测量待测避雷器接地引下线流过的泄露电流IX，第二电流传感器CT2用于测量同相电容型设备接地引下线流出的泄漏电流IC；
主机包括信号接收模块、信号比较模块、阻性电流求解模块、电容器介质损耗正切值输入模块和信号输出模块；
信号接收模块用于同步接收CT1测到的IX和CT2测到的IC；
信号比较模块用于比较IX和IC之间的时间差▽t，并将时间差转换为相角差
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电容型设备介质损耗正切值输入模块用于输入电容型设备最近一次预防性试验的介质损耗正切值数据b。
阻性电流求解模块用于求出流过避雷器的泄漏电流IX中的阻性电流IR，首先求解电容器介质损耗角δ＝arctan(b)，然后求解避雷器的等值介质损耗正切角θ＝Φ+δ，最后求取避雷器的阻性电流IR＝Ix×sinΦ；
信号输出模块用以输出阻性电流求解模块求出的阻性电流IR。
本实施例针对MOA阻性电流测量准确度和安全性不能兼得的困境，设计出不依靠电压互感器获取避雷器电压的金属氧化锌避雷器阻性电流检测装置，以避免因获取电压互感器二次侧电压而导致的保护装置误动作。采用第一电流传感器和第二电流传感器分别获取MOA及电容性设备泄漏电流，通过信号接收模块、信号比较模块、阻性电流求解模块、电容器介质损耗正切输入模块和信号输出模块的信号处理、同步采集及积分算法，实现对MOA阻性电流的计算提取。
本实施例的阻性电流测量装置能有效弥补现有测量设备缺陷，使得MOA阻性电流测量兼具准确性和安全性，对运行中避雷器的状态评估有着重要的意义；
同时，本实用新型不需要复杂的接线，且实地即可测量，实用方便。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，其特征在于，包括电容型设备、取样电流传感器和主机，
所述取样电流传感器包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，所述第一电流传感器CT1设与待测避雷器连接在同一高压母线上，所述第一电流传感器CT1用于测量待测避雷器接地引下线流过的全电流IX，所述第二电流传感器CT2设置在与所述待测避雷器连接在同一高压母线的电容型设备的电路中，所述第二电流传感器CT2用于测量同相电容型设备接地引下线流出的泄漏电流IC；
所述主机包括计算模块和电容器介质损耗正切输入模块，所述第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2均与所述计算模块连接，所述电容器介质损耗正切输入模块与所述计算模块连接，
所述第一电流传感器CT1将全电流IX测量结果传输至所述计算模块中，所述第二电流传感器CT2将泄漏电流IC测量结果传输至所述计算模块中，所述电容器介质损耗正切值输入模块用于将电容型设备最近一次预防性试验的介质损耗正切值数据传输至所述计算模块中，所述计算模块根据所述全电流IX、所述泄漏电流IC和介质损耗正切值数据分析计算得出阻性电流IR。
2.根据权利要求1所述的金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，其特征在于，所述电容器设备包括同相电容器、同相电流互感器和同相主变高压套管末屏。
3.根据权利要求1或2所述的金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，其特征在于，所述主机包括信号接收模块、信号比较模块、阻性电流求解模块和信号输出模块，
所述第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2均与所述信号接收模块输入端相连接，所述信号接收模块的输出端与所述信号比较模块的输入端，所述信号比较模块的输出端与所述阻性电流求解模块的输入端连接，所述阻性电流求解模块的输出端与所述信号输出模块的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，其特征在于，所述信号接收模块依次包括A/D转换单元、信号放大单元和滤波单元。
5.根据权利要求1所述的金属氧化锌避雷器重构阻性电流快速测试装置，其特征在于，所述第二电流传感器CT2为无源零磁通穿心式互感器。
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