[发明专利]基于残压监测的带串联间隙型避雷器状态监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统避雷器监测技术领域，尤其涉及一种基于残压监测的带串联间隙型避雷器状态监测系统及方法。

背景技术

目前，电力系统中，避雷器状态监测方法以泄漏电流监测为基础，提出了如泄漏电流法、补偿法、三次谐波法(零序电流法)以及基波阻性电流法等方法进行检测。但是，这些方法仅适用于不带串联间隙的避雷器，对于带间隙的避雷器，因避雷器不直接与系统接触，导致采用监测运行状态下的泄露电流的方法不能应用于带间隙的避雷器。

近年来，国内许多电网公司为减少输电线路雷击过电压而造成断路器跳闸，在输电线路上安装了带间隙型线路避雷器，带间隙型输电线路避雷器的使用极大地减少了雷害事故的发生，得到了广泛的应用。然而因带间隙型避雷器不直接接触输电线路，避雷器在长期运行中导致保护特性下降，电网运行单位无法直观地了解，必须停电试验检查，因此对于间隙型线路避雷器在线的状态监测具有重要意义。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种基于残压监测的带串联间隙型避雷器状态监测系统及方法。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于残压监测的带串联间隙型避雷器状态监测系统，包括避雷器、陶瓷电容绝缘子、残压监测装置以及后台避雷器状态监测中心，其中：

所述避雷器的一侧与高压输电线路具有一定间隙、另一侧与地线电连接；

所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述高压臂电连接至高压输电线路，所述低压臂与地线电连接；

所述残压监测装置固定于杆塔上，所述残压监测装置连接在所述陶瓷电容绝缘子的低压臂的两端，所述残压监测装置用于测得避雷器的残压数据并发送至所述后台避雷器状态监测中心。

优选地，所述残压监测装置包括取电模块、数据采集处理模块及传输模块，所述取电模块分别电连接至所述数据采集处理模块及传输模块，所述数据采集处理模块与所述传输模块电连接，且所述取电模块连接在所述陶瓷电容绝缘子低压臂的两端。

优选地，所述传输模块设置为GPRS模块或WIFI模块。

优选地，所述残压监测装置还包括匹配电阻，所述匹配电阻一端与所述陶瓷电容绝缘子的低压臂电连接，另一端与所述数据采集处理模块电连接。

优选地，所述陶瓷电容绝缘子设置为针式绝缘子、柱式绝缘子、悬式绝缘子或瓷横担式绝缘子。

优选地，所述高压臂和低压臂之间的分压比为500-3000。

优选地，所述高压臂的电容量为10pF-10nF，所述低压臂的电容量为10nF-10uF。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于残压监测的带串联间隙型避雷器状态监测方法，包括：

实时获取残压监测装置中的数据采集处理模块采集的陶瓷电容绝缘子的低压臂上的电压；

根据所述电压启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形；

将记录的所述过电压波形发送至后台避雷器状态监测中心，以便当过电压幅值超过避雷器额定残压幅值的0.5倍时，后台避雷器状态监测中心分析处理过电压波形，计算出残压值、残压波形的上升时间、半波时间，与标准残压波形进行对比来判断避雷器的状态。

优选地，所述根据所述电压启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形，包括：

判断所述电压是否为系统电压的1.2倍或1.5倍，或所述电压是否包含有500Hz-2000Hz的高频信号；

当所述电压为系统电压的1.2倍或1.5倍，或所述电压包含有500Hz-2000Hz的高频信号时，启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形。

优选地，所述当过电压幅值超过避雷器额定残压幅值的0.5倍时，后台避雷器状态监测中心分析处理过电压波形，计算出残压值、残压波形的上升时间、半波时间，与标准残压波形进行对比来判断避雷器的状态，包括：

当过电压幅值超过避雷器额定残压幅值的0.5倍时，所述后台避雷器状态监测中心根据所述过电压波形计算出残压值、残压波形的上升时间和半波时间；

判断所述残压值、残压波形的上升时间和半波时间是否超出预设值；

当所述残压值、残压波形的上升时间和半波时间超出预设值时，确定所述避雷器发生异常。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：