基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法，其特征在于：先根據(jù)實(shí)測的全電流信號(hào)模擬一標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)，暫時(shí)定為該模擬信號(hào)就是從總泄漏電流分離出來的容性電流，便可以確定模擬參考信號(hào)與阻性電流的相位關(guān)系，然后多次使用不同的相移量不斷進(jìn)行校正，直到相位滿足90°相角判據(jù)；其是針對獲取電壓參考信號(hào)的常規(guī)避雷器阻性電流監(jiān)測方法不適用于電纜線路，電壓信號(hào)不易獲取的場合，來實(shí)現(xiàn)阻性電流檢測的新方法；工程中只需要采集避雷器總泄漏電流，采用實(shí)測的全電流信息，根據(jù)其幅值和周期參數(shù)，模擬一個(gè)參考信號(hào)，反復(fù)進(jìn)行相移以實(shí)現(xiàn)相位修正，找到容性分量與阻性分量的相位，實(shí)現(xiàn)電纜線路避雷器阻性電流的檢測。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法，屬于電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備在線監(jiān)測

技術(shù)介紹
電纜線路避雷器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其正常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的安全供電尤為重要。近年來，氧化鋅避雷器(Metal Oxide SurgeArrester, MOA)以其優(yōu)異的技術(shù)性能逐步取代了其它類型的避雷器，成為電力系統(tǒng)的換代保護(hù)設(shè)備。對氧化鋅避雷器，保護(hù)性能的改善，可顯著降低被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平，因而也降低成本，大大提高運(yùn)行的可靠性。運(yùn)行中的MOA避雷器直接承受長期工頻電壓、沖擊電壓和內(nèi)部受潮等因素的作用，弓丨起了 MOA閥片老化、MOA避雷器阻性泄漏電流增加和功耗加劇，導(dǎo)致避雷器內(nèi)部閥片溫度升 高，形成熱崩潰，嚴(yán)重時(shí)造成避雷器損壞或爆炸，引發(fā)大面積停電事故。因此，在線監(jiān)測MOA的運(yùn)行狀態(tài)非常重要。在線監(jiān)測電纜氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，最基本的特征量是總泄漏電流，又稱全電流。總泄漏電流可以分為阻性泄漏電流和容性泄漏電流兩部分，而阻性泄漏電流是引起MOA閥片劣化的主要原因。所以，MOA泄漏電流的阻性分量是有效判斷其運(yùn)行狀況良好的安全指標(biāo)。氧化鋅閥片具有相當(dāng)大的電容量，在運(yùn)行電壓下經(jīng)過閥片的電流主要為電容電流，為幾百微安以上，而阻性電流一般只有數(shù)十微安。怎樣從容性電流為主的全電流中分離出微弱的阻性電流成為電纜線路避雷器監(jiān)測的技術(shù)難點(diǎn)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備MOA的阻性電流在線監(jiān)測方法通常需要從PT或CVT引入電壓參考信號(hào)，利用電壓電流的相位差，分離出阻性電流。對于敷設(shè)在野外的電纜線路，電網(wǎng)電壓的相位參數(shù)不能得到，傳統(tǒng)的檢測方法無法實(shí)現(xiàn)。此外，由于存在電網(wǎng)電壓諧波、MOA非線性特性固有的滯回現(xiàn)象和相間干擾問題等，直接影響用這些方法得到的測量結(jié)果的精度，如何在沒有電壓參考信號(hào)的情況下監(jiān)測其阻性電流，成為電纜線路避雷器在線監(jiān)測技術(shù)的關(guān)鍵。國內(nèi)外在氧化鋅避雷器在線監(jiān)測中的信號(hào)調(diào)理和轉(zhuǎn)換等方面已經(jīng)做了大量的研究和試驗(yàn)，有力地推動(dòng)了這一領(lǐng)域的發(fā)展。根據(jù)目前的現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果來看，雖然監(jiān)測裝置種類很多，原理也不盡相同，但是仍然存在不少問題，主要表現(xiàn)為絕緣監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行不可靠，監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，系統(tǒng)故障率高等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法，是針對獲取電壓參考信號(hào)的常規(guī)避雷器阻性電流監(jiān)測方法不適用于電纜線路，電壓信號(hào)不易獲取的場合，來實(shí)現(xiàn)阻性電流檢測的新方法；工程中只需要采集避雷器總泄漏電流，采用實(shí)測的全電流信息，根據(jù)其幅值和周期參數(shù)，模擬一個(gè)參考信號(hào)，反復(fù)進(jìn)行相移以實(shí)現(xiàn)相位修正，找到容性分量與阻性分量的相位，實(shí)現(xiàn)電纜線路避雷器阻性電流的檢測。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法，其特征在于先根據(jù)實(shí)測的全電流信號(hào)模擬一標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)，暫時(shí)定為該模擬信號(hào)就是從總泄漏電流分離出來的容性電流，便可以確定模擬參考信號(hào)與阻性電流的相位關(guān)系，然后多次使用不同的相移量不斷進(jìn)行校正，直到相位滿足90°相角判據(jù)；具體步驟如下 (1)由交流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對全電流^的的一個(gè)周波采樣個(gè)點(diǎn)，得到全電流離散序列I#) (k = VIMN)，同時(shí)計(jì)算出全電流周期7。見圖2波形I所示； (2)根據(jù)全電流離散序列U*)(先=1,2,回岣，在全電流過零后75。 85。區(qū)間內(nèi)找出最大值，考慮電容和電阻不是一個(gè)理想的90°角，并將該區(qū)間的最大值設(shè)為容性泄漏電流的峰值Zli ； (3)結(jié)合容性泄漏電流峰值4與全電流周期2%構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)定義為容性泄漏電流K本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法，其特征在于：先根據(jù)實(shí)測的全電流信號(hào)模擬一標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)，暫時(shí)定為該模擬信號(hào)就是從總泄漏電流分離出來的容性電流，便可以確定模擬參考信號(hào)與阻性電流的相位關(guān)系，然后多次使用不同的相移量不斷進(jìn)行校正，直到相位滿足90°相角判據(jù)；具體步驟如下：(1)由交流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對全電流的一個(gè)周波采樣個(gè)點(diǎn)，得到全電流離散序列，同時(shí)計(jì)算出全電流周期；見圖2波形1所示；(2)根據(jù)全電流離散序列，在全電流過零后75°～85°區(qū)間內(nèi)找出最大值，考慮電容和電阻不是一個(gè)理想的90°角，并將該區(qū)間的最大值設(shè)為容性泄漏電流的峰值；(3)結(jié)合容性泄漏電流峰值與全電流周期，構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)定義為容性泄漏電流，見圖2波形2所示，離散化得到，其中初值為，設(shè)定步長l，開始搜尋過程；見圖2波形4所示，波形4向左方向按設(shè)定步長移動(dòng)；(4)將全電流序列減去容性泄漏電流序列，得到阻性泄漏電流序列，利用傅里葉算法，計(jì)算阻性電流的基波初相位；(5)計(jì)算容性電流與阻性電流之間的相位差，判斷其是否滿足相角判據(jù)（可根據(jù)實(shí)際情況給出的角度）；如果不滿足條件，修正相位，得到新的相角；(6)重復(fù)進(jìn)行上述步驟(3)至(5)，相位差在移相過程中逐漸逼近90°，從而分離出阻性泄漏電流的期望值；見圖2波形3所示。62355dest_path_image002.jpg,530507dest_path_image003.jpg,801083dest_path_image004.jpg,416786dest_path_image005.jpg,927664dest_path_image003.jpg,820796dest_path_image004.jpg,144330dest_path_image006.jpg,875525dest_path_image006.jpg,494988dest_path_image005.jpg,373951dest_path_image007.jpg,799378dest_path_image008.jpg,948862dest_path_image004.jpg,503340dest_path_image009.jpg,807283dest_path_image010.jpg,708505dest_path_image011.jpg,40391dest_path_image004.jpg,500191dest_path_image012.jpg,929247dest_path_image013.jpg,132695dest_path_image014.jpg,319088dest_path_image015.jpg,716834dest_path_image016.jpg,792106dest_path_image009.jpg,300710dest_path_image017.jpg,777828dest_path_image018.jpg...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法，其特征在于先根據(jù)實(shí)測的全電流信號(hào)模擬一標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)，暫時(shí)定為該模擬信號(hào)就是從總泄漏電流分離出來的容性電流，便可以確定模擬參考信號(hào)與阻性電流的相位關(guān)系，然后多次使用不同的相移量不斷進(jìn)行校正，直到相位滿足90°相角判據(jù)；具體步驟如下 (1)由交流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對全電流的一個(gè)周波采樣況個(gè)點(diǎn)，得到全電流離散序列h{k) ￠^ = 1,2,052/),同時(shí)計(jì)算出全電流周期了 ；見圖2波形I所示； (2)根據(jù)全電流離散序列0= 1,2,回F)，在全電流過零后75。 85。區(qū)間內(nèi)找出最大值，考慮電容和電阻不是一個(gè)理想的90°角，并將該區(qū)間的最大值設(shè)為容性泄漏電流的峰值Zli ； (3)結(jié)合容性泄漏電流峰值4與全電流周期τ杓造標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)定義為容性泄漏 電流2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種基于相位搜索的電纜線路避雷器阻性電流檢測方法其特征在于所述步驟(3)中的步長I分為粗調(diào)歩長i，細(xì)調(diào)步長4，提高了搜尋速度與...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張喜林，李國慶，王振浩，辛業(yè)春，王冠男，
申請(專利權(quán))人：吉林省電力有限公司長春供電公司，東北電力大學(xué)，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：