[发明专利]一种基于泄漏电流谐波成分的氧化锌避雷器状态评估方法

说明书

本发明公开了一种基于泄漏电流谐波成分的氧化锌避雷器状态评估方法，包括以下步骤：1）避雷器运行电压与泄漏电流的采集；2）避雷器泄漏电流谐波成分计算；3）基于谐波电流对避雷器状态特征系数的计算；4）根据避雷器状态特征系数，对避雷器运行状态进行分析，对可能存在受潮情况的避雷器进行进一步诊断，判断受潮位置是避雷器的顶部还是底部。本发明通过基于泄漏电流谐波成分的氧化锌避雷器状态评估方法及系统，能够对氧化锌避雷器的运行状态进行较为精确的监测与评估，提升变电设备管理水平。

技术领域

本发明属于电气设备状态监测领域，具体来说，涉及一种基于泄漏电流谐波成分的氧化锌避雷器状态评估方法。

背景技术

避雷器是电力系统的重要设备，能够泄放各类过电压，对电力系统的其他设备起到保护作用，因此避雷器本身的运行状态对电力系统的正常平稳运行极其关键。

随着电气装备的迭代发展，氧化锌避雷器凭借其优良的动作特性、强大的通流能力在现代电力系统中得以大量应用，但氧化锌阀片也存在老化或者受潮等问题，影响避雷器的正常应用。目前对避雷器的监测主要依赖避雷器带电检测、例行停电试验，而带电检测往往只关注泄漏电流，缺乏诊断机制，停电试验周期长，不能对周期内的设备实时关注。目前也有一部分避雷器在线监测系统，但使用的在线监测系统只考虑到泄漏电流，没有加以参考电压进行分析，影响到测试结果。

因此，有必要对在线监测系统进行完善，准确分析阻性电流，各次谐波电流，并能够对避雷器的运行状态进行初步分析诊断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对避雷器阻性电流、谐波电流进行计算分析，并计算氧化锌避雷器运行特征系数，实现氧化锌避雷器较为准确的状态监测的基于泄漏电流谐波成分的氧化锌避雷器状态评估方法。

本发明的技术解决方案是：

一种基于泄漏电流谐波成分的氧化锌避雷器状态评估方法，其特征是：是基于避雷器泄漏电流中阻性谐波分量的变化、占比来对避雷器进行状态监测与故障诊断方法，包括以下步骤：

(1)采集避雷器泄漏电流信号，通过泄漏电流互感器采集避雷器运行时的泄漏电流i；

(2)同步采集避雷器高压侧的电压信号u，通过电压互感器同步采集避雷器高压侧的运行参考电压；

(3)根据泄漏电流、参考电压同步信号，用FFT算法计算参考电压信号下的电流各分量，包括全电流有效值、阻性电流峰值、3次谐波阻性电流峰值、5次谐波阻性电流峰值、7次谐波阻性电流峰值；

(4)分别计算谐波电流特征系数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅，

式中，I_rp为阻性电流峰值，I_rp0为阻性电流峰值初值，I_x为全电流有效值，I_x0为全电流有效值初值，I_3rp为3次谐波电流峰值，I_5rp为5次谐波电流峰值，I_7rp为7次谐波电流峰值；

(5)根据谐波电流特征系数进行避雷器状态分析。

步骤(5)的进行避雷器状态分析包括：

a、若k₁＝35％且k₂＝25％，避雷器状态正常，否则避雷器可能存在异常状况；