在线监测氧化锌避雷器的容性电流补偿法

对容性电流补偿法测量氧化锌避雷器泄漏电流的原理及在线监测方法的实现进行了介绍 ,说明了电网谐波对氧化锌避雷器在线监测的影响。证明了泄漏电流容性三次谐波分量与流过置于避雷器法兰附近的电场探头电流的三次谐波分量的确定关系。提出了测量泄漏电流中阻性电流分量的公式 ,并在试验室中进行了实测     

金属氧化物避雷器在线监测的谐波校正及研究

泄漏电流阻性分量是金属氧化物避雷器(MOA)在线监测的重要指标,传统的容性电流补偿算法并未考虑谐波电压的作用,对监测结果产生很大的误差。为解决该问题,利用电压过零时避雷器阻性电流与容性电流的关系求解避雷器晶介电容C,并推导了谐波电压下的容性电流补偿系数G,提出了一种金属氧化物避雷器在线监测的谐波电压校正方法,有效降低谐波电压对阻性电流提取的影响,提高避雷器阻性电流的提取精度。MATLAB仿真结果表明,通过MOA在线监测谐波校正方法,避雷器晶介电容C、基波阻性电流分量i_(R1)、3次谐波阻性电流分量i_(R3)误差均≤10%,有效地减小谐波电压给监测结果带来的影响,降低了阻性电流提取的误差,提高了避雷器在线监测结果的准确性。     

以中相电压过零点为时间基点的氧化锌避雷器阻性电流提取方法

氧化锌避雷器是电力系统限制过电压的重要保护设备,通常采用在线监测阻性泄漏电流的方法对其运行状况进行判断。结合目前各阻性泄漏电流提取方法的优点,以B相电压过零点为时间参考点的泄漏电流谐波分析法为基础,提出了一种新型阻性泄漏电流的提取方法,并给出了该方法的数学模型。通过仿真计算证明,该方法不仅能够有效地消除电网谐波电压与相间耦合电容的干扰,避免因某相避雷器故障、三相避雷器差异以及电网电压波动等因素给监测带来的影响,还可以准确地提取阻性泄漏电流。     

交流金属氧化物避雷器受潮与阻性电流的关系

为了能够有效监测MOA的运行状态,及时发现MOA的事故隐患,避免事故扩大,对高压、超高压、特高压交流无间隙金属氧化物避雷器受潮时泄漏电流变化规律进行了试验研究,分析了泄漏电流与受潮状态和各电流分量反应灵敏度的关系。试验结果表明:MOA受潮时阻性电流基波有明显变化,在一些情况下阻性电流3次谐波比基波对MOA受潮的反映更为灵敏,阻性电流3次谐波也可以作为MOA状态监测参量,并给出了不同受潮状态下阻性电流的变化规律,为避雷器在线监测状态参量的选取和判据的确定提供依据。     

谐波电压对氧化锌避雷器阻性电流测量的影响

监测氧化锌避雷器的泄漏电流尤其是阻性泄漏电流,是判断氧化锌避雷器运行状况的一种行之有效的方法。介绍了LCD-4型避雷器带电测试仪的原理和现场接线方式,推导出11次谐波电压对LCD-4型避雷器泄漏电流测量仪阻性电流测量结果的影响。结果表明,谐波电压是从幅值和相位两个方面影响MOA阻性泄漏电流的测量。     

电网谐波对金属氧化物避雷器阻性电流影响的分析

介绍了金属氧化物避雷器(MOA)阻性电流各分量的构成,分析了在线监测时电网谐波对MOA阻性电流各分量的幅值、相位的影响.由于金属氧化物避雷器阻性电流由基波和3次、5次等谐波构成,其中3次、5次谐波的分量占总阻性电流的45%左右,因此在计算阻性电流谐波分量时,应考虑电网谐波的影响才能更精确地计算阻性电流.     

用于在线监测氧化锌避雷器阻性泄漏谐波电流的电场探头

介绍一种基于对氧化锌避雷器泄漏电流中的三次谐波进行分析,再通过对系统电压三次谐波分量影响进行补偿,从而实现在线监测氧化锌避雷器运行状态方法的基本原理。研制出适用于这种方法的电场探头。试验表明,所研制的电场探头符合氧化锌避雷器在线监测时的要求。     

考虑谐波影响的线路型避雷器泄漏电流在线监测方法研究

线路型避雷器是电力系统中重要的过电压防护设备，监测其泄漏电流能够准确把握其运行状态，保障其运行可靠性。然而随着新型电力系统中谐波分量的加重，线路避雷器泄漏电流的监测同时受到谐波和环境噪声信号的影响，泄漏电流信号难以准确获取。针对于此，文中考虑谐波和环境噪声的影响，研究线路型避雷器泄漏电流的在线监测方法。首先采取小波阈值联合去噪（CEEMDAN）算法对泄漏电流监测信号噪声进行抑制，在此基础上基于多频点插值理论准确获取泄漏电流监测信号的谐波分量信息。设置校正系数补偿泄漏电流监测信号由于谐波影响而产生的偏差，应用混合粒子群算法制定泄漏电流监测程序，执行监测程序即可实现线路型避雷器泄漏电流的监测。通过实验验证表明：相较于对比方法，应用提出方法获得的泄漏电流监测耗时更短，泄漏电流监测误差数值更小。充分证实提出方法泄漏电流监测效果更佳，适合大力推广使用。     

电压谐波对金属氧化物避雷器泄漏电流及其阻性分量的影响

根据金属氧化物避雷器(MOA)的交流电压-阻性电流特性分析了电压谐波对泄漏电流阻性分量的影响.仿真结果表明电压谐波对MOA泄漏电流阻性分量影响明显,电压谐波含量相同时,谐波相位对阻性电流及其谐波分量的影响较大,不同次谐波,其相位的影响不同,MOA阻性电流基波分量受电压谐波影响最小,3次谐波分量受电压谐波影响最大.对高压阀片进行的谐波试验结果验证了以上分析结果.     

高压换流站交流侧避雷器在线监测系统的研制

针对高压换流站中的交流侧金属氧化物避雷器(MOA)设计一整套避雷器在线监测装置.装置包含避雷器泄漏电流(全电流)采集装置和PT电压信号采样装置.MOA监测装置向IED传送泄露电流幅值、泄露电流与参考相的夹角.PT采样装置向IED发送PT电压频率、谐波和电压转换成电流后与参考相的夹角.在监测IED内部计算得出泄露电流与母线电压的夹角,进而得出容性电流和阻性电流.最终通过IEC61850规约上送到变电站状态监测后台,实现整站交流避雷器状态的在线监测.在某避雷器有限公司的交流避雷器监测项目中的实际运行经验表明,设计的监测装置能够实现预期目标.     

金属氧化物避雷器阻性电流检测的多元补偿法研究

分析了不同电压谐波含量与其所引起金属氧化物避雷器阻性电流测量误差之间的关系,提出了一种多元补偿法。模拟仿真和数字计算表明, 该方法能有效地消除电网谐波所带来的容性谐波分量, 使阻性电流的测量更加准确, 并易于用硬件和软件实现, 为在线监测避雷器奠定了理论基础     

基于谐波分析的MOA容性电流补偿新方法

分析了氧化锌避雷器在基波电压作用下,基波电压与阻性泄漏电流3次谐波分量间的关系。通过电场传感器获取线路基波和3次谐波电压信号,用数字信号处理技术分析氧化锌避雷器的全电流,提出了计算氧化锌避雷器阻性泄漏电流的新方法。仿真计算表明该法可较好地补偿氧化锌避雷器容性电流的基波和3次谐波分量。     

考虑电网谐波影响的MOA在线检测方法

用阻性电流中的基波分量 ir和三次分量 i3r 监测金属氧化锌避雷器 (MOA)可及时发现其老化或劣化现象。但是电网谐波电压会影响 ir、i3r监测的准确性 ,经详细仿真研究 ,提出了用改进的容性电流补偿法求取存在电网谐波电压影响时的阻性电流 ,结合同步采样原理 ,开发出了一套总线式 MOA阻性电流在线监测系统。     

基于电压过零点电流幅值分析的MOA阻性电流提取方法

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)是电力系统过电压保护的主要装置,对MOA进行在线监测是保证电力系统安全运行的重要手段。监测MOA的运行状况主要是监测其阻性泄漏电流。针对目前几种MOA阻性电流提取方法存在的问题,根据A、B、C三相电压过零时流过避雷器的全电流与构成它的阻性和容性电流之间的相互关系,提出了一种新的阻性电流提取方法,并推导出了该方法的数学公式。最后分别建立了在系统电压正常和有谐波状态下的仿真模型,对该方法进行验证。结果证实了该方法能有效地滤除电网电压3次谐波和相间耦合电容产生的干扰,为MOA性能的判断提供了可靠的依据。     

应用全电流监测氧化锌避雷器运行状态

通过2起氧化锌避雷器爆炸案例,根据预防性试验数据和红外成像,得出避雷器泄漏电流中各分量的大小,尤其是全电流大小能够监测氧化锌避雷器是否异常,通过介绍避雷器的基本电流参数和物理特性,得出根据全电流,阻性电流峰值分量、基波分量、3次谐波分量等参数综合判断避雷器性能,最后指出避雷器全电流监测应注意的问题。     

金属氧化锌避雷器(MOA)的在线监测及故障诊断

MOA 阀片温度上升,严重时将导致MOA 损坏或爆炸, 引发大面积停电事故。因此, 监测其运行状态非常重要。MOA 的在线监测方法中全电流法、三次谐波法、谐波补偿法和基波法各有弊益, 同时需重视2 个干扰源: 电压波动的影响和间谐波的影响。在诊断中, MOA 泄漏电流的阻性分量是其运行状况的良好指标, 利用模拟信号法时, 交流电网中即使不需要任何电压信号也可以进行测量, 此方法值得推荐监测现有避雷器的劣化; 阀片温度能精确地显示避雷器的运行参数, 能为避雷器的电气老化、工作电压和暂态过电压下的功耗提供详细信息, 避免发生热崩溃, 及时释放避雷器能量。温度监测有望成为避雷器监测的标准方法。     

氧化锌避雷器泄漏电流检测的优化FFT分析

氧化锌避雷器泄露电流检测的实现,是通过谐波分析提取全泄露电流的各次频率阻性分量,依据其变化可判断该装置在电网中的运行情况。快速傅里叶变换(FFT)算法进行谐波分析时很难做到整数周期截断和同步采样,由此引入的频谱泄露和栅栏效应会影响谐波分析的结果,采用加窗和校正算法可以改善谐波频率、幅值和相位的提取精度。选用一种利用距谐波频率点最近的幅值最大和次大的两根离散谱线的比值以修正谐波参数的比值公式校正算法,同时利用窗谱函数推导出了谐波频率、幅值和相位的修正公式。这种算法能够有效降低频谱泄露和栅栏效应以及干扰给谐波分析带来的不利影响。基于该FFT的优化算法,推导了加汉宁窗函数的实用修正公式,通过仿真比较了不同窗函数修正算法的计算精度,并在实验环境下验证了加汉宁窗的比值校正算法的有效性和易实现性,且已应用于氧化锌避雷器泄露电流检测的实际工程中,利用该校正算法精确检测泄漏电流谐波阻性分量,对氧化锌避雷器运行性能进行诊断。     

基于正交分解的MOA泄漏电流有功分量提取算法

监测金属氧化物避雷器(MOA)泄漏电流的根本目的在于监测MOA因老化、受潮等原因引起的有功功耗的增加和发热等状况.本文应用功率理论对MOA泄漏电流的阻性分量进行了分析,指出当电网电压存在谐波时,泄漏电流中只有与电压同形同相仅幅值相差一个比例系数的分量消耗有功功率.然后根据Fryze的经典功率理论,将泄漏电流正交分解为有功分量与无功分量.利用两者在欧氏函数空间的正交特性,提出了一种提取有功电流分量的新算法,并推导出了该算法的数字化简化公式.最后应用五次多项式拟合方法建立了正常与老化状态下MOA的数学模型,通过仿真算例验证了该算法的正确性与有效性.该算法物理意义明确,从根本上克服了电网电压谐波的影响,可用于MOA的带电检测和在线监测.     

避雷器在线测量数据偏差现象分析及对策

针对氧化锌避雷器监测设备现场实际运行情况分析及针对性试验,探讨了阻性电流等在线监测参量主要受气象环境及工频电场的影响造成设备误告警的问题。根据避雷器初始运行性能良好且不会同时劣化的原则,提出了基于对称分量法的避雷器初始化泄漏电流及夹角的计算方法,进而得出各相真实泄漏电流及夹角以抑制工频电场的干扰影响,并在此基础上对阻性电流进行中值滤波及日最小值最小二乘拟合,采用拟合后的阻性电流值结合预警阈值等进行综合判断,消除气象因素造成的误告警问题。验证表明,该方法可有效消除气象环境及工频电场对避雷器阻性电流的影响,提高避雷器监测设备的预警可靠性。     

外部环境因素对MOA在线监测影响的试验

为研究因环境因素所引起的MOA表面泄漏电流的变化对MOA在线监测结果的影响,通过模拟试验获取了MOA在不同环境条件下的主要绝缘特征参数,进而分析了外部环境因素对MOA在线监测的影响规律。试验结果表明:温度对MOA在线监测结果影响很大,当温度从10°C增加到120°C时全电流几乎增加了一倍,温度对于阻性电流、阻性电流基波分量、阻性电流三次谐波分量以及功率损耗在线监测值变化的影响更大;对于污秽较重的地区,相对湿度对MOA在线监测结果影响同样很大,相对湿度增加时导致泄漏电流增加(主要是阻性电流基波分量,约增加了几十倍),且相对湿度较大时所得的泄漏电流中存在脉冲放电现象,因此,如果直接用测量值和规程规定值作比较是不合适的,需要同时考虑这些环境因素对MOA在线监测结果的影响,从而能对MOA的绝缘状况作出正确的判断。